JPWO2019240288A1 - 抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩 - Google Patents

抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩 Download PDF

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Abstract

本発明は、抗体の修飾、特に、抗体の位置選択的な修飾を可能にする技術を提供する。より具体的には、本発明は、下記式(I):A−L−E−B (I)〔式中、Aは、抗体に対する親和性物質であり、Lは、脱離基を含む2価の基であり、Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、Bは、生体直交性官能基であり、前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩などを提供する。

Description

本発明は、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩などに関する。
近年、抗体薬物複合体(Antibody−Drug Conjugate:ADC)の研究開発が盛んに行われている。ADCはその名の通り、抗体に薬物(例、抗がん剤)をコンジュゲーションした薬剤であり、がん細胞などに対して直接的な殺細胞活性を有する。代表的なADCとしては、T−DM1(商品名:カドサイラ(登録商標))がある(非特許文献1〜3)。
T−DM1を始めとするADCは、開発当初からその不均一性が問題となっている。すなわち、抗体中に70〜80程度あるLys残基に対して、低分子薬物をランダムに反応させているため、薬物抗体比(Drug/Antibody Ratio:DAR)やコンジュゲーション位置が一定ではない。通常このようなランダムコンジュゲーション法になるとDARが0〜8の範囲となり、薬物の結合数が異なる複数の薬剤が生じることが分かっている。近年ADCの薬物の結合数および結合位置を変化させると、体内動態や薬物の放出速度、効果が変化することが報告されている。これらのことから次世代型ADCではコンジュゲーションする薬物の個数と位置を制御することが求められている。個数および位置が一定であると、期待通りのefficacy、コンジュゲーション薬剤のバリエーション、ロット差いわゆるレギュレーションの問題が解決すると考えられている(非特許文献4)。
抗体の位置選択的修飾法は世界中で研究されているが、そのほとんどが遺伝子工学的手法もしくは酵素を用いた修飾法である。遺伝子工学的修飾法に関しては、位置選択性、個数選択性は制御できるものの、抗体自体の発現効率が低下(ADCを調製する際の総収率が低下)するなどの問題が指摘されている。また、抗体発現系の構築などに長い年月を要することが問題となっている(非特許文献5〜7)。
また、小分子プローブを利用して細胞内のような夾雑な環境下でタンパク質を化学修飾する方法が近年報告されている。本手法は、イメージングや低分子薬物のリポジショニングを行う上で受容体の同定などに利用されている。また、ケミカルバイオロジー分野において、合成小分子プローブを用いた有機化学的なタンパク質修飾法が注目されている(非特許文献8〜11)。
最近、CCAP(Chemical Conjugation by Affinity Peptide)法が開発された。本方法は、親和性ペプチド(Affinity Peptide)に対してNHS活性化エステルおよび薬物が連結されたペプチド試薬を抗体と反応させる方法(すなわち、ペプチド部分を含むリンカーを介したADCの作製方法)により、抗体の位置選択的な修飾に成功している。本方法は世界で初めて、化学合成的手法により、薬物で抗体Fc領域を位置選択的に修飾することに成功したものであり、しかも実用上も良好な結果〔反応時間30分、収率70%(DAR 1の場合)、位置選択性100%〕が確認されている。ペプチド試薬を5等量程度加えることで、DARを2で制御できることが実証されており、修飾位置も制御できる点で画期的である(特許文献1)。
国際公開第2016/186206号
Reichert JM et al.,Nat Biotechnol 2005;23:1073−8 Kubota T et al.,Cancer Sci 2009;100:1566−72 Wu AM et al.,Nat Biotechnol 2005;23:1137−46 Junutula JR et al.,Nat Biotechnol 2008;26:925−32 Shen BQ et al.,Nat Biotechnol 2012;30:184−9 Hofer T et al.,Biochemistry 2009;48:12047−57 Liu W et al.,Nat Methods 2007;4:239−44 S.T.Laughlin et al.,Science 2008;320,664 A.E.Speers et al.,ChemBioChem 2004;5,41 Y.Takaoka et al.,Angew.Chem.Int.Ed. 2013;52,4088 S.Fujishima et al.,J.Am.Chem.Soc,2012;134:3961−64
本発明は、抗体の修飾、特に、抗体の位置選択的な修飾を可能にする技術を開発することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、A−L−Eという構造単位(ここで、Aは、抗体に対する親和性物質であり、Lは、所定の脱離基を含む2価の基であり、Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基である。)を有する化合物またはその塩が、抗体の位置特異的な修飾に有用であることを見出した。例えば、式(I)で表われる、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する所定の化合物が、抗体の位置特異的な修飾に有用であることが見出された(例、図1、各種実施例)。また、式(IV)で表われる、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩が、抗体の位置特異的な修飾に有用であることが見出された(例、実施例13、14)。本発明者らはさらに、このような化合物を用いることにより、ペプチド部分をリンカーとして含まない、機能性物質(例、薬物)を位置選択的に有する抗体(抗体薬物複合体(ADC))を調製できることなどを見出した。潜在的な免疫原性を有し、また血中で加水分解され易いペプチド部分を含むリンカーの使用の回避は、ADCの臨床応用において望ましいものである。すなわち、本発明者らの開発した方法によれば、化学合成的手法により、しかもペプチド部分を含むリンカーを使用することなく、薬物で抗体Fc領域を位置選択的に修飾することができる。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕下記式(I):
A−L−E−B (I)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩。
〔2〕前記親和性物質がペプチドである、〔1〕の化合物またはその塩。
〔3〕前記ペプチドが、モノクローナル抗体の定常領域に対する結合能を有するペプチドである、〔2〕の化合物またはその塩。
〔4〕前記ペプチドが、モノクローナル抗体のFc領域に対する結合能を有するペプチドである、〔2〕または〔3〕の化合物またはその塩。
〔5〕前記ペプチドが、IgGのFc領域に対する結合能を有するペプチドである、〔4〕の化合物またはその塩。
〔6〕前記ペプチドが、10〜40のアミノ酸残基を有する、〔2〕〜〔5〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔7〕前記ペプチドが、
(a)(a−1−1)FNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDD(配列番号11)のアミノ酸配列、または、
(a−1−2)FNMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号12)のアミノ酸配列において、
配列中のいずれかの1〜3つのアミノ酸残基が、同一でも異なってもよく、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基からなる群より選ばれる各々1つのアミノ酸残基により置換されているか、
(a−2−1)β−Ala−NMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDD(配列番号13)のアミノ酸配列、または、
(a−2−2)β−Ala−NMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号14)のアミノ酸配列において、
配列中のいずれかの1〜3つのアミノ酸残基が、同一でも異なってもよく、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基からなる群より選ばれる各々1つのアミノ酸残基により置換されており、かつ
(b)配列番号11〜14の前記アミノ酸配列各々に対して85%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含む、〔2〕〜〔6〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔8〕前記ペプチドが、
式1−1:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−I−I−W−C−(X0−3(配列番号15)
式1−2:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−I−V−W−C−(X0−3(配列番号16)
式1−3:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−V−V−W−C−(X0−3(配列番号17)
式1−4:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−A−V−W−C−(X0−3(配列番号18)
式1−5:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−L−W−C−(X0−3(配列番号19)
式1−6:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−I−W−C−(X0−3(配列番号20)
式1−7:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−V−F−C−(X0−3(配列番号21)
式1−8:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−Q−V−W−C−(X0−3(配列番号22)
式1−9:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−E−V−W−C−(X0−3(配列番号23)
〔式中、
(X0−3は、なし、アルギニン残基−グリシン残基−アスパラギン残基、グリシン残基−アスパラギン残基、アスパラギン酸残基、またはアスパラギン残基であり、
(X0−3は、なし、スレオニン残基−チロシン残基−ヒスチジン残基、またはスレオニン残基であり、
Xaa1は、アラニン残基であり、
Xaa2は、チロシン残基、トリプトファン残基、またはヒスチジン残基であり、
Xaa3は、ヒスチジン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、トリプトファン残基、アルギニン残基、またはグリシン残基であり、
Xaa4は、リジン残基、アスパラギン酸残基、またはグルタミン酸残基であり、
Xaa5は、グリシン残基、セリン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、トリプトファン残基、ヒスチジン残基、スレオニン残基、ロイシン残基、アラニン残基、バリン残基、イソロイシン残基、またはアルギニン残基であり、
Xaa6は、グルタミン残基、グルタミン酸残基、アスパラギン残基、またはアスパラギン酸残基である。〕、あるいは
式2−1:(X0−3’)−C−(Xaa1’)−(Xaa2’)−(Xaa3’)−(Xaa4’)−(Xaa5’)−(Xaa6’)−L−V−W−C−(X0−3’)(配列番号24)
〔式中、
(X0−3’)および(X0−3’)はそれぞれ、前記(X0−3および(X0−3と同じであり、
Xaa1’、Xaa2’、Xaa3’、Xaa4’、Xaa5’、Xaa6’はそれぞれ、前記Xaa1、Xaa2、Xaa3、Xaa4、Xaa5、Xaa6と同じである。〕のいずれかのアミノ酸配列を含む、〔2〕〜〔6〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔9〕前記脱離基が、(1)−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、または(2)ヘテロアリーレンである、〔1〕〜〔8〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔10〕前記求核基が、リジン残基の側鎖におけるNH、チロシン残基の側鎖におけるOH、セリン残基の側鎖におけるOH、スレオニン残基の側鎖におけるOH、およびシステイン残基の側鎖におけるSHからなる群より選ばれる基である、〔1〕〜〔9〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔11〕前記求電子基が、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基である、〔1〕〜〔10〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔12〕前記生体直交性官能基が、アジド残基、アルデヒド残基、チオール残基、アルキン残基、アルケン残基、ハロゲン残基、テトラジン残基、ニトロン残基、ヒドロキシルアミン残基、ニトリル残基、ヒドラジン残基、ケトン残基、ボロン酸残基、シアノベンゾチアゾール残基、アリル残基、ホスフィン残基、マレイミド残基、ジスルフィド残基、チオエステル残基、α―ハロカルボニル残基、イソニトリル残基、シドノン残基、およびセレン残基からなる群より選ばれる基である、〔1〕〜〔11〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔13〕前記生体直交性官能基が、アジド残基、チオール残基、アルキン残基、マレイミド残基、およびジスルフィド残基からなる群より選ばれる基である、〔1〕〜〔12〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔14〕前記式(I)で表される化合物が、下記式(I−1):
A−L−L−E−E−E−B (I−1)
〔式中、
AおよびBは、前記式(I)のものと同じであり、
は、結合または2価の基であり、
は、脱離基であり、
は、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基であり、
は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される化合物である、〔1〕〜〔13〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔15〕前記Lが、
(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、〔14〕の化合物またはその塩。
〔16〕前記Lが、下記構造式からなる群より選ばれる基である、〔14〕または〔15〕の化合物またはその塩:
Figure 2019240288
(ここで、EWGは、電子吸引性基であり、
mは、0〜4の整数であり、
nは、0〜3の整数であり、
Rは、水素原子、または炭素原子数1〜6のアルキルであり、
○(白丸)は、Lに対する結合手であり、●(黒丸)は、Eに対する結合手である。)。
〔17〕AとEとを連結するLまたはL−Lの主鎖が20個以下の原子からなる、〔1〕〜〔16〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔18〕前記式(I−1)で表される化合物が、下記式(I−2):
A−L−L−E−X−Y−E−B (I−2)
〔式中、
A、L、X、Y、およびBは、前記式(I−1)のものと同じであり、
は、
(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、2価の基である。〕で表される化合物である、〔14〕〜〔17〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔19〕前記式(I−1)で表される化合物が、下記式(I−3):
Figure 2019240288
〔式中、
A、L、環Z、およびBは、前記式(I−1)のものと同じであり、
は、
(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕で表される化合物である、〔14〕〜〔17〕のいずれかの化合物またはその塩。
〔20〕下記式(I):
A−L−E−B (I)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を含む、生体直交性官能基による抗体の位置選択的修飾試薬。
〔21〕生体直交性官能基を有する抗体またはその塩の製造方法であって、
下記式(I):
A−L−E−B (I)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
下記式(II):
Ab−E−B (II)
〔式中、
EおよびBは、前記式(I)のものと同じであり、
Abは、抗体である。〕で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を生成することを含む、方法。
〔22〕機能性物質を有する抗体またはその塩の製造方法であって、
(1)下記式(I):
A−L−E−B (I)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
下記式(II):
Ab−E−B (II)
〔式中、
EおよびBは、前記式(I)のものと同じであり、
Abは、抗体である。〕で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を生成すること;ならびに
(2)前記式(II)で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を、生体直交性官能基を介して機能性物質と反応させて、
下記式(III):
Ab−E−B’−F (III)
〔式中、
Abは、前記式(II)のものと同じであり、
Eは、前記式(I)のものと同じであり、
B’は、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質である。〕で表される、機能性物質を有する抗体またはその塩を生成することを含む、方法。
〔23〕下記式(II−1):
Ab−E−E−E−B (II−1)
〔式中、
Abは、抗体であり、
は、抗体中の求核基と連結している求電子基であり、
は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基である。〕で表される、生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体またはその塩。
〔24〕前記抗体が、モノクローナル抗体の定常領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である、〔23〕の抗体またはその塩。
〔25〕前記抗体が、モノクローナル抗体のFc領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である、〔23〕または〔24〕の抗体またはその塩。
〔26〕前記抗体が、ヒトIgG Fc領域における246〜248位または288〜290位のアミノ酸残基からなる領域において、生体直交性官能基を位置選択的に有するヒトIgGである、〔23〕〜〔25〕のいずれかの抗体またはその塩。
〔27〕前記式(II−1)で表される前記抗体が、下記式(II−2):
Ab−E−X−Y−E−B (II−2)
〔式中、
Ab、X、Y、およびBは、前記式(II−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、2価の基である。〕で表される、生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体である、〔23〕〜〔26〕のいずれかの抗体またはその塩。
〔28〕前記式(II−1)で表される前記抗体が、下記式(II−3):
Figure 2019240288
〔式中、
Ab、環構成原子X’、環Z、およびBは、前記式(II−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕で表される、生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体である、〔23〕〜〔26〕のいずれかの抗体またはその塩。
〔29〕下記式(III−1):
Ab−E−E−E−B’−F (III−1)
〔式中、
Abは、抗体であり、
は、抗体中の求核基と連結している求電子基であり、
は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
B’は、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質である。〕で表される、機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩。
〔30〕前記抗体が、モノクローナル抗体の定常領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である、〔29〕の抗体またはその塩。
〔31〕前記抗体が、モノクローナル抗体のFc領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である、〔29〕または〔30〕の抗体またはその塩。
〔32〕前記抗体が、ヒトIgG Fc領域における246〜248位または288〜290位のアミノ酸残基からなる領域において、機能性物質を位置選択的に有するヒトIgGである、〔29〕〜〔31〕のいずれかの抗体またはその塩。
〔33〕前記式(III−1)で表される前記抗体が、下記式(III−2):
Ab−E−X−Y−E−B’−F (III−2)
〔式中、
Ab、X、Y、B’およびFは、前記式(III−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、2価の基である〕で表される、機能性物質を位置選択的に有する抗体である、〔29〕〜〔32〕のいずれかの抗体またはその塩。
〔34〕前記式(III−1)で表される前記抗体が、下記式(III−3):
Figure 2019240288
〔式中、
Ab、環構成原子X’、環Z、B’およびFは、前記式(III−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕で表される、機能性物質を位置選択的に有する抗体である、〔29〕〜〔32〕のいずれかの抗体またはその塩。
〔35〕下記式(IV):
A−L−E−F (IV)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩。
〔36〕下記式(IV):
A−L−E−F (IV)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩を含む、機能性物質による抗体の位置選択的修飾試薬。
〔37〕機能性物質を有する抗体またはその塩の製造方法であって、
下記式(IV):
A−L−E−F (IV)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
下記式(III):
Ab−E−F (III)
〔式中、
Abは、抗体であり、
EおよびFは、前記式(IV)のものと同じである。〕で表される、機能性物質を有する抗体またはその塩を生成することを含む、方法。
抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基または機能性物質を有する本発明の化合物またはその塩は、例えば、抗体の位置選択的な修飾に有用である。
生体直交性官能基を位置選択的に有する本発明の抗体またはその塩は、例えば、機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩の調製における中間体として有用である。
機能性物質を位置選択的に有する本発明の抗体またはその塩は、例えば、医薬、または試薬(例、診断薬、研究用試薬)として有用である。
図1は、本発明の概要を示す模式図である。 図2は、IgG抗体トラスツズマブ−ペプチド複合体合成におけるSDS−PAGEによる解析結果を示す図である。レーン1,3,6,8:分子量マーカー;レーン2:未反応のIgG抗体トラスツズマブ(コントロール、分子量5万付近のバンドが重鎖を分子量2万5千付近のバンドが軽鎖を示す);レーン4:IgG抗体トラスツズマブと化合物10による複合体(分子量5万付近の上のバンドがトラスツズマブの重鎖に化合物10がコンジュゲーションしたことを示す。分子量5万付近の下のバンドが未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す);レーン5:IgG抗体トラスツズマブと化合物11による複合体(分子量5万付近の上のバンドがトラスツズマブの重鎖に化合物11がコンジュゲーションしたことを示す。分子量5万付近の下のバンドが未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す);レーン7:IgG抗体トラスツズマブと化合物12によるコンジュゲーション後の反応混合物(分子量5万付近のバンドが未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す。化合物12がコンジュゲーションしたバンドは見られない)。 図3は、IgG抗体トラスツズマブに位置特異的にマレイミドを導入し、その後にチオールを有するペプチド試薬とコンジュゲーションさせ合成したトラスツズマブ−ペプチド複合体のSDS−PAGEによる解析結果を示す図である。レーン1,9:分子量マーカー。レーン2:IgG抗体トラスツズマブを化合物22(抗体に対して10モル当量)で処理し、位置選択的にマレイミドを導入した後、化合物25をコンジュゲーションさせた複合体。分子量5万付近の上のバンドがトラスツズマブの重鎖にマレイミドが導入され、化合物25とコンジュゲーションしたことを示す。分子量5万付近の下のバンドは未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す。レーン3:IgG抗体トラスツズマブを化合物22(抗体に対して20モル当量)で処理し、位置選択的にマレイミドを導入した後、化合物25をコンジュゲーションさせた複合体。分子量5万付近の上のバンドがトラスツズマブの重鎖にマレイミドが導入され、化合物25とコンジュゲーションしたことを示す。分子量5万付近の下のバンドは未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す。レーン4:IgG抗体トラスツズマブを化合物22(抗体に対して40モル当量)で処理し、位置選択的にマレイミドを導入した後、化合物25をコンジュゲーションさせた複合体。分子量5万付近の上のバンドがトラスツズマブの重鎖にマレイミドが導入され、化合物25とコンジュゲーションしたことを示す。分子量5万付近の下のバンドが未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドは未反応の軽鎖を示す。レーン5:IgG抗体トラスツズマブを化合物23(抗体に対して10モル当量)で処理し、位置選択的にマレイミドを導入した後、化合物25をコンジュゲーションさせた複合体。分子量5万付近の上のバンドがトラスツズマブの重鎖にマレイミドが導入され、化合物25とコンジュゲーションしたことを示す。分子量5万付近の下のバンドは未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す。レーン6:IgG抗体トラスツズマブを化合物23(抗体に対して20モル当量)で処理し、位置選択的にマレイミドを導入した後、化合物25をコンジュゲーションさせた複合体。分子量5万付近の上のバンドがトラスツズマブの重鎖にマレイミドが導入され、化合物25とコンジュゲーションしたことを示す。分子量5万付近の下のバンドは未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す。レーン7:IgG抗体トラスツズマブを化合物23(抗体に対して40モル当量)で処理し、位置選択的にマレイミドを導入した後、化合物25をコンジュゲーションさせた複合体。分子量5万付近の上のバンドがトラスツズマブの重鎖にマレイミドが導入され、化合物25とコンジュゲーションしたことを示す。分子量5万付近の下のバンドが未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドは未反応の軽鎖を示す。レーン8、10:未反応のIgG抗体トラスツズマブ(コントロール、分子量5万付近のバンドが重鎖を分子量2万5千付近のバンドが軽鎖を示す)レーン11:IgG抗体トラスツズマブを化合物24(抗体に対して10モル当量)で処理した後、化合物25を加えた反応混合物。分子量5万付近のバンドは未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す。レーン12:IgG抗体トラスツズマブを化合物24(抗体に対して20モル当量)で処理した後、化合物25を加えた反応混合物。分子量5万付近のバンドは未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す。レーン13:IgG抗体トラスツズマブを化合物24(抗体に対して40モル当量)で処理した後、化合物25を加えた反応混合物。分子量5万付近のバンドは未反応の重鎖、分子量2万5千付近のバンドが未反応の軽鎖を示す。 図4は、(4−5−1)で合成したトラスツズマブ−マレイミド修飾体の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図5は、(6−1−1)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体1)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。下段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、上段が修飾体を示す。 図6は、(6−1−2)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体3)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。下段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、上段が修飾体を示す。 図7は、(6−1−3)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体6)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図8は、(6−1−3)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体8)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図9は、(6−1−3)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体10)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図10は、(6−1−4)で合成したアダリムマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体28)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のアダリムマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図11は、(6−1−4)で合成したデノスマブ―アジド修飾抗体(アジド修飾抗体29)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のデノスマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図12は、(6−1−4)で合成したデュピルマブ―アジド修飾抗体(アジド修飾抗体30)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のデュピルマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図13は、(6−1−4)で合成したリツキシマブ―アジド修飾抗体(アジド修飾抗体31)の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。下段が未反応のリツキシマブを測定したもの、上段が修飾体を示す。 図14は、(8−1−1)で合成したトラスツズマブ−保護チオール修飾体の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図15は、(8−3−1)で脱保護したトラスツズマブ−チオール修飾体の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図16は、(9−1−1)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図17は、(9−1−5)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図18は、(9−2−2)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体の還元後条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、下段が修飾体を示す。 図19は、(10−1−1)で合成したトラスツズマブ−Cy3複合体のESI−TOFMSを示す図である。下段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、中段が(6−1−1)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体を測定したもの、上段がトラスツズマブ−Cy3複合体を示す。 図20は、(10−1−2)で処理したトラスツズマブ−Cy3複合体の還元条件でのESI−TOFMSを示す図である。下段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、中段が(6−1−1)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体を測定したもの、上段がトラスツズマブ−Cy3複合体を示す。 図21は、(10−2−2)で合成したトラスツズマブ−ペプチド複合体のESI−TOFMSを示す図である。下段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、中段が(6−1−1)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体を測定したもの、上段がトラスツズマブ−Cy3複合体を示す。 図22は、(10−2−3)で処理したトラスツズマブ−Cy3複合体の還元条件でのESI−TOFMSを示す図である。下段が未反応のトラスツズマブを測定したもの、中段が(6−1−1)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体を測定したもの、上段がトラスツズマブ−ペプチド複合体を示す。 図23は、(10−3−1)で処理したトラスツズマブ−マレイミド化合物複合体の還元条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段がトラスツズマブのチオール導入体を測定したもの、下段がトラスツズマブ−マレイミド化合物複合体を示す。 図24は、(10−3−2)で処理した反応生成物の還元条件でのESI−TOFMSを示す図である。上段がトラスツズマブのチオール導入体を測定したもの、下段がトラスツズマブ−マレイミド化合物複合体を示す。 図25は、(1)トラスツズマブの重鎖のアミノ酸配列(配列番号2)、(2)トラスツズマブの軽鎖のアミノ酸配列(配列番号4)を示す図である。 図26は、(1)デノスマブの重鎖のアミノ酸配列(配列番号104)、(2)デノスマブの軽鎖のアミノ酸配列(配列番号105)を示す図である。 図27は、(1)デュピルマブの重鎖のアミノ酸配列(配列番号106)、(2)デュピルマブの軽鎖のアミノ酸配列(配列番号107)を示す図である。 図28は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図29は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図30は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図31は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含む、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図32は、メルカプトプロピオン酸付加マレイミド修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図33は、マレイミドMPA修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図34は、アルキルアジド修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図35は、アルキルアジド修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図36は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、VVSVLTVLHQDWLNGKEYK(配列番号101)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図37は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、VVSVLTVLHQDWLNGKEYK(配列番号101)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図38は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブの317位のリジン残基が高選択的に修飾されているというBioPharma Finderによる解析結果を示す図である。 図39は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図40は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図41は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブの288位もしくは290位のリジン残基が高選択的に修飾されているというBioPharma Finderによる解析結果を示す図である。 図42は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図43は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図44は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブの246位もしくは248位のリジン残基が高選択的に修飾されているというBioPharma Finderによる解析結果を示す図である。 図45は、アセチルチオール修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図46は、アセチルチオール修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図47は、アセチルチオール修飾トラスツズマブの246位もしくは248位のリジン残基が高選択的に修飾されているというBioPharma Finderによる解析結果を示す図である。 図48は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図49は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図50は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図51は、アジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図52は、アセチルチオールおよびアジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図53は、アセチルチオールおよびアジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図54は、アセチルチオールおよびアジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図55は、アセチルチオールおよびアジド安息香酸修飾トラスツズマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図56は、アセチルチオールおよびアジド安息香酸修飾トラスツズマブの246位もしくは248位および288位もしくは290位のリジン残基が高選択的に修飾されているというBioPharma Finderによる解析結果を示す図である。 図57は、安息香酸修飾デノスマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、CCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号102)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図58は、安息香酸修飾デノスマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、CCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号102)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図59は、安息香酸修飾デノスマブの247位もしくは249位のリジン残基が高選択的に修飾されているというBioPharma Finderによる解析結果を示す図である。 図60は、安息香酸修飾デュピルマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、YGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号103)のペプチドフラグメントのMSスペクトルを示す図である。 図61は、安息香酸修飾デュピルマブのトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位を含む、YGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号103)のペプチドフラグメントのCIDスペクトルを示す図である。 図62は、安息香酸修飾デュピルマブの251位もしくは253位のリジン残基が高選択的に修飾されているというBioPharma Finderによる解析結果を示す図である。 図63は、ESI−TOFMS(非還元条件下)による、(12−1−1)で合成したトラスツズマブ−DM1コンジュゲートの解析結果を示す図である。 図64は、ESI−TOFMS(還元条件下)による、(12−1−1)で合成したトラスツズマブ−DM1コンジュゲートの解析結果を示す図である。 図65は、ESI−TOFMS(非還元条件下)による、(12−2−1)で合成したトラスツズマブ−MMAEコンジュゲートの解析結果を示す図である。 図66は、ESI−TOFMS(還元条件下)による、(12−2−1)で合成したトラスツズマブ−MMAEコンジュゲートの解析結果を示す図である。 図67は、ESI−TOFMS(非還元条件下)による、(12−3−1)で合成したリツキシマブ−DM1コンジュゲートの解析結果を示す図である。 図68は、ESI−TOFMS(還元条件下)による、(12−3−1)で合成したリツキシマブ−DM1コンジュゲートの解析結果を示す図である。 図69は、ESI−TOFMS(非還元条件下)による、(12−4−1)で合成したリツキシマブ−DM1コンジュゲートの解析結果を示す図である。 図70は、ESI−TOFMS(還元条件下)による、(12−4−1)で合成したリツキシマブ−DM1コンジュゲートの解析結果を示す図である。 図71は、(1)トラスツズマブの重鎖中のFc領域、およびIgG1 Fc領域のコンセンサスアミノ酸配列(配列番号1)、ならびに(2)IgG1 Fc領域のアミノ酸配列(配列番号3)を示す図である。
1.抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩
1−1.概要
本発明は、式(I)で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を提供する。
A−L−E−B (I)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕
本発明に関連して提示される式(I)および他の式などの表記において、−(ハイフン)は、その両側に存在する2つの単位が共有結合していることを示す。したがって、式(I)では、Aは、Lと共有結合しており、Lは、AおよびEと共有結合しており、Eは、LおよびBと共有結合しており、Bは、Eと共有結合している。式(I)で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩は、抗体に対する親和性物質(A)が、L−E−Bを有する構造単位を、AとLとの共有結合を介して含むことを示す。したがって、式(I)において、抗体に対する親和性物質(A)は、L−E−Bを有する1個の構造単位、またはL−E−Bを有する複数(例えば2〜5個、好ましくは2〜4個、より好ましくは2または3個)の構造単位(同種または異種)を有していてもよい。
他の式においても、抗体に対する親和性物質(A)または抗体(Ab)は、式中の特定構造単位(AまたはAbを除く構造単位)を、共有結合を介して含むことを示す。したがって、他の式においても、抗体に対する親和性物質(A)または抗体(Ab)は、1個の特定構造単位、または複数(例えば2〜5個、好ましくは2〜4個、より好ましくは2または3個)の特定構造単位(同種または異種)を有していてもよい。
1−2.抗体に対する親和性物質(A)
式(I)において、Aは、抗体に対する親和性物質である。抗体に対する親和性物質とは、抗体に対して非共有結合による結合能を有する物質である。
本発明で用いられる親和性物質は、抗体を標的とする。抗体は、生体分子(例、糖)で修飾された抗体であっても、生体分子で未修飾の抗体であってもよい。抗体としては、生物由来成分、ウイルス由来成分、および環境中に見出される成分等の任意の成分に対する任意の抗体を用いることができるが、生物由来成分またはウイルス由来成分に対する抗体が好ましい。生物由来成分としては、例えば、哺乳動物、鳥類(例、ニワトリ)等の動物、昆虫、微生物、植物、菌類、および魚類由来の成分(例、タンパク質)が挙げられる。好ましくは、生物由来成分は、哺乳動物由来の成分である。哺乳動物としては、例えば、霊長類(例、ヒト、サル、チンパンジー)、齧歯類(例、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ)、愛玩動物(例、イヌ、ネコ)、家畜(例、ウシ、ブタ、ヤギ)、使役動物(例、ウマ、ヒツジ)が挙げられる。生物由来成分は、より好ましくは、霊長類または齧歯類由来の成分(例、タンパク質)であり、さらにより好ましくは、本発明の臨床応用の観点から、ヒト由来の成分(例、タンパク質)である。ウイルス由来成分としては、例えば、インフルエンザウイルス(例、トリインフルエンザウイルス、ブタインフルエンザウイルス)、エイズウイルス、エボラウイルス、ファージウイルスに由来する成分(例、タンパク質)が挙げられる。
抗体はまた、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体であり、好ましくはモノクローナル抗体である。モノクローナル抗体としては、例えば、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、所定の糖鎖が付加された抗体(例、N型糖鎖結合コンセンサス配列等の糖鎖結合コンセンサス配列を有するように改変された抗体)、二重特異性抗体、scFv抗体、Fab抗体、F(ab‘)抗体、VHH抗体、Fc領域タンパク質、Fc融合タンパク質が挙げられる。抗体はまた、2価の抗体(例、IgG、IgD、IgE)、または4価以上の抗体(例、IgA抗体、IgM抗体)であってもよい。
親和性物質の標的である抗体はまた、任意のアミノ酸残基から構成されていてもよいが、好ましくは、タンパク質を通常構成する天然の20種のL−α−アミノ酸残基から構成される。このようなアミノ酸残基としては、例えば、L−アラニン(A)、L−アスパラギン(N)、L−システイン(C)、L−グルタミン(Q)、L−イソロイシン(I)、L−ロイシン(L)、L−メチオニン(M)、L−フェニルアラニン(F)、L−プロリン(P)、L−セリン(S)、L−スレオニン(T)、L−トリプトファン(W)、L−チロシン(Y)、L−バリン(V)、L−アスパラギン酸(D)、L−グルタミン酸(E)、L−アルギニン(R)、L−ヒスチジン(H)、またはL−リジン(K)、及びグリシン(G)が挙げられる(以下、Lの表記を省略)。抗体は、例えば100個以上、好ましくは120個以上、より好ましくは150個以上、さらにより好ましくは180個以上、特に好ましくは200個以上のアミノ酸残基から構成されていてもよい。抗体はまた、例えば1000個以下、好ましくは900個以下、より好ましくは800個以下、さらにより好ましくは700個以下、特に好ましくは600個以下であってもよい。より具体的には、抗体は、例えば100〜1000個、好ましくは120〜900個、より好ましくは150〜800個、さらにより好ましくは180〜700個以上、特に好ましくは200〜600個のアミノ酸残基から構成されていてもよい。抗体が抗体(例、上述したようなモノクローナル抗体)である場合、上記個数のアミノ酸残基は、抗体の重鎖のアミノ酸残基に相当するものであってもよい。
親和性物質の標的である抗体はさらに、後述するような生体直交性官能基が反応できる側鎖または末端(N末端および/またはC末端)、好ましくは側鎖を有する特定のアミノ酸残基を1つの位置または複数の位置(好ましくは複数の位置)で含むタンパク質である。このような特定のアミノ酸残基としては、例えば、後述するようなアミノ酸残基が挙げられるが、好ましくは、リジン残基、チロシン残基、セリン残基、スレオニン残基、およびシステイン残基からなる群より選ばれるアミノ酸残基である。本発明の化合物が抗体を位置選択的に修飾できることに鑑みると、このような特定のアミノ酸残基を複数の位置で含む抗体が好ましい。複数の位置としては、2以上の位置である限り特に限定されないが、例えば3以上の位置、好ましくは5以上の位置、より好ましくは10以上の位置、さらにより好ましくは20以上の位置、特に好ましくは30以上の位置であってもよい。複数の位置はまた、例えば200以下の位置、好ましくは180以下の位置、より好ましくは150以下の位置、さらにより好ましくは120以下の位置、特に好ましくは100以下の位置であってもよい。より具体的には、複数の位置は、例えば3〜200の位置、好ましくは5〜180の位置、より好ましくは10〜150の位置、さらにより好ましくは20〜120の位置、特に好ましくは30〜100の位置であってもよい。このような特定のアミノ酸残基を複数の位置で含む抗体であっても、本発明の化合物は、特定の領域に存在する1または2個の特定のアミノ酸残基を位置選択的に修飾することができる。例えば、ヒトIgG1のリジン残基数は、可変領域中のアミノ酸組成にもよるが、一般的には70〜90個程度と言われている。本発明では、このようなヒトIgG1の特定の領域に存在する1または2個のリジン残基を位置選択的に修飾することに成功している。
より具体的には、本発明では、抗体の機能を維持しつつ(すなわち、抗体を変性させずにネイティブなフォールディングを維持しつつ)、抗体中の特定の標的部位に存在するアミノ酸残基を修飾する観点から、抗体の表面に露出しているアミノ酸残基の位置選択的な修飾が好ましい。例えば、ヒトIgG1等のヒトIgGでは、露出リジン残基および露出チロシン残基は、以下の位置に存在する(EU numberingによる;http://www.imgt.org/IMGTScientificChart/Numbering/Hu_IGHGnber.htmlを参照)。
(1)露出リジン残基
CH2ドメイン(246位、248位、274位、288位、290位、317位、320位、322位、338位)
CH3ドメイン(360位、414位、439位)
(2)露出チロシン残基
CH2ドメイン(278位、296位、300位)
CH3ドメイン(436位)
(3)露出セリン残基
CH2ドメイン(254位、267位、298位、324位)
CH3ドメイン(375位、400位、415位、440位、442位)
(4)露出スレオニン残基
CH2ドメイン(256位、289位、307位)
CH3ドメイン(335位、359位、393位、437位)
したがって、ヒトIgG1等のヒトIgGがリジン残基またはチロシン残基で修飾される場合、上記位置での修飾が好ましい。
好ましくは、ヒトIgG1等のヒトIgGがリジン残基、チロシン残基、セリン残基またはスレオニン残基で修飾される場合、上記(1)〜(4)の位置のなかでも、表面への露出性が高い以下の位置に存在するリジン残基、チロシン残基、セリン残基またはスレオニン残基が修飾されてもよい。
(1’)露出リジン残基
CH2ドメイン(246位、248位、274位、288位、290位、317位、320位、322位)
CH3ドメイン(360位、414位、439位)
(2’)露出チロシン残基
CH2ドメイン(278位、296位、300位)
CH3ドメイン(436位)
(3’)露出セリン残基
CH2ドメイン(254位、267位、298位)
CH3ドメイン(400位、415位、440位)
(4’)露出スレオニン残基
CH2ドメイン(256位、289位)
CH3ドメイン(335位、359位)
したがって、ヒトIgG1等のヒトIgGがリジン残基、チロシン残基、セリン残基またはスレオニン残基で修飾される場合、上記位置での修飾がより好ましい。
より好ましくは、ヒトIgG1等のヒトIgGがリジン残基で修飾される場合、上記(1)の位置のなかでも、本発明において効率的に修飾することができるCH2ドメイン中の所定の位置(例、246位、248位、288位、290位、317位)に存在するリジン残基が修飾されてもよい。
特定の実施形態では、親和性物質の標的である抗体は、上述したように特定のアミノ酸残基を複数の位置で含む場合、連続する1〜50個のアミノ酸残基からなる標的領域中において特定のアミノ酸残基を1個以上含み、かつ、前記標的領域以外の非標的領域中において特定のアミノ酸残基を5個以上含むものであってもよい。標的領域は、好ましくは1〜30個、より好ましくは1〜20個、さらにより好ましくは1〜10個、1〜5個、または1〜3個(すなわち、1個、2個、もしくは3個)のアミノ酸残基からなるものであってもよい。特に好ましくは、標的領域は、特定の位置に存在する特定のアミノ酸残基からなる領域であってもよい。このような特定の位置は、標的タンパク質および親和性物質の種類などによっても変動するが、例えば、抗体の定常領域中の特定領域(例、CH1、CH2、CH3)中の特定の位置であってもよく、好ましくは抗体のCH2中の位置であってもよい。より具体的には、標的領域は、ヒトIgG FcにおけるEu numberingに従う下記残基であってもよい:
(1)Lys248残基(以下、本明細書では単に「Lys248」とも表記し、ヒトIgG CH2領域(配列番号1)の18番目の残基に相当する)またはLys246残基(以下、本明細書では単に「Lys246」とも表記し、ヒトIgG CH2領域(配列番号1)の16番目の残基に相当する):
(2)Lys288残基(以下、本明細書では単に「Lys288」とも表記し、ヒトIgG CH2領域(配列番号1)の58番目の残基に相当する)またはLys290残基(以下、本明細書では単に「Lys290」とも表記し、ヒトIgG CH2領域(配列番号1)の60番目の残基に相当する);
(3)Lys317残基(以下、本明細書では単に「Lys317」とも表記し、ヒトIgG CH2領域(配列番号1)の87番目の残基に相当する)。
本発明によれば、上記標的領域における特定のアミノ酸残基を高度に位置選択的に修飾することができる。このような位置選択性は、例えば30%以上、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、さらにより好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、または100%であってもよい。
標的領域はまた、特定の位置に存在する特定のアミノ酸残基が、当該特定の位置を中心としてそれぞれN末端側およびC末端側に対してa個(ここで、aは、1〜10の任意の整数である)のアミノ酸残基の遠隔位置までの領域において、当該特定の位置に存在する特定のアミノ酸残基以外に、特定のアミノ酸残基と同種のアミノ酸残基を含まないものであってもよい。aは、好ましくは1〜5の整数であり、より好ましくは1〜3の整数であり、さらにより好ましくは1または2であり、特に好ましくは1である。
好ましい実施形態では、抗体は、モノクローナル抗体である。モノクローナル抗体等の抗体のアイソタイプとしては、例えば、IgG(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgM、IgA、IgD、IgE、およびIgYが挙げられる。モノクローナル抗体は、全長抗体、または抗体断片(例、F(ab’)、Fab’、Fab、Fv、単鎖抗体)であるが、全長抗体が好ましい。特に好ましくは、抗体は、ヒトIgG(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)を定常領域に有するヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体である。
抗体は、任意の抗原に対する抗体である。例えば、このような抗原は、上述したような生物またはウイルスにおいて見出される成分であってもよい。このような抗原としてはまた、例えば、タンパク質〔オリゴペプチド、ポリペプチドを含む。糖等の生体分子で修飾されたタンパク質(例、糖タンパク質)であってもよい〕、糖鎖、核酸、低分子化合物が挙げられる。
好ましくは、抗体は、タンパク質を抗原とする抗体であってもよい。タンパク質としては、例えば、細胞膜受容体、細胞膜受容体以外の細胞膜タンパク質(例、細胞外基質タンパク質)、リガンド、可溶性受容体が挙げられる。
より具体的には、抗体の抗原であるタンパク質は、疾患標的タンパク質であってもよい。疾患標的タンパク質としては、例えば、以下が挙げられる。
(1)がん領域
PD−L1、GD2、PDGFRα(血小板由来成長因子受容体)、CD22、HER2、ホスファチジルセリン(PS)、EpCAM、フィブロネクチン、PD−1、VEGFR−2、CD33、HGF、gpNMB、CD27、DEC−205、葉酸受容体、CD37、CD19、Trop2、CEACAM5、S1P、HER3、IGF−1R、DLL4、TNT−1/B、CPAAs、PSMA、CD20、CD105(エンドグリン)、ICAM−1、CD30、CD16A、CD38、MUC1、EGFR、KIR2DL1,2,、NKG2A、tenascin−C、IGF(Insulin−like growth factor)、CTLA−4、mesothelin、CD138、c−Met、Ang2、VEGF−A、CD79b、ENPD3、葉酸受容体α、TEM−1、GM2、グリピカン3、macrophage inhibitory factor、CD74、Notch1、Notch2、Notch3、CD37、TLR−2、CD3、CSF−1R、FGFR2b、HLA−DR、GM−CSF、EphA3、B7−H3、CD123、gpA33、Frizzled7受容体、DLL4、VEGF、RSPO、LIV−1、SLITRK6、Nectin−4、CD70、CD40、CD19、SEMA4D(CD100)、CD25、MET、Tissue Factor、IL−8、EGFR、cMet、KIR3DL2、Bst1(CD157)、P−カドヘリン、CEA、GITR、TAM(tumor associated macrophage)、CEA、DLL4、Ang2、CD73、FGFR2、CXCR4、LAG−3、GITR、Fucosyl GM1、IGF−1、Angiopoietin 2、CSF−1R、FGFR3、OX40、BCMA、ErbB3、CD137(4−1BB)、PTK7、EFNA4、FAP、DR5、CEA、Ly6E、CA6、CEACAM5、LAMP1、tissue factor、EPHA2、DR5、B7−H3、FGFR4、FGFR2、α2−PI、A33、GDF15、CAIX、CD166、ROR1、GITR、BCMA、TBA、LAG−3、EphA2、TIM−3、CD−200、EGFRvIII、CD16A、CD32B、PIGF、Axl、MICA/B、Thomsen−Friedenreich、CD39、CD37、CD73、CLEC12A、Lgr3、トランスフェリン受容体、TGFβ、IL−17、5T4、RTK、Immune Suppressor Protein、NaPi2b、ルイス血液型B抗原、A34、Lysil−Oxidase、DLK−1、TROP−2、α9インテグリン、TAG−72(CA72−4)、CD70
(2)自己免疫疾患・炎症性疾患
IL−17、IL−6R、IL−17R、INF−α、IL−5R、IL−13、IL−23、IL−6、ActRIIB、β7−Integrin、IL−4αR、HAS、Eotaxin−1、CD3、CD19、TNF−α、IL−15、CD3ε、Fibronectin、IL−1β、IL−1α、IL−17、TSLP(Thymic Stromal Lymphopoietin)、LAMP(Alpha4 Beta 7 Integrin)、IL−23、GM−CSFR、TSLP、CD28、CD40、TLR−3、BAFF−R、MAdCAM、IL−31R、IL−33、CD74、CD32B、CD79B、IgE(免疫グロブリンE)、IL−17A、IL−17F、C5、FcRn、CD28、TLR4、MCAM、B7RP1、CXCR1,2 Ligands、IL−21、Cadherin−11、CX3CL1、CCL20、IL−36R、IL−10R、CD86、TNF−α、IL−7R、Kv1.3、α9インテグリン、LIFHT
(3)脳神経疾患
CGRP、CD20、βアミロイド、βアミロイドプロトフィブリン、Calcitonin Gene−Related Peptide Receptor、LINGO(Ig Domain Containing1)、αシヌクレイン、細胞外tau、CD52、インスリン受容体、tauタンパク、TDP−43、SOD1、TauC3、JCウイルス
(4)感染症
Clostridium Difficile toxin B、サイトメガロウイルス、RSウイルス、LPS、S.Aureus Alpha−toxin、M2eタンパク、Psl、PcrV、S.Aureus toxin、インフルエンザA、Alginate、黄色ブドウ球菌、PD−L1、インフルエンザB、アシネトバクター、F−protein、Env、CD3、病原性大腸菌、クレブシエラ、肺炎球菌
(5)遺伝性・希少疾患
アミロイドAL、SEMA4D(CD100)、インスリン受容体、ANGPTL3、IL4、IL13、FGF23、副腎皮質刺激ホルモン、トランスサイレチン、ハンチンチン
(6)眼疾患
Factor D、IGF−1R、PGDFR、Ang2、VEGF−A、CD−105(Endoglin)、IGF−1R、βアミロイド
(7)骨・整形外科領域
Sclerostin、Myostatin、Dickkopf−1、GDF8、RNAKL、HAS、Siglec−15
(8)血液疾患
vWF、Factor IXa、Factor X、IFNγ、C5、BMP−6、Ferroportin、TFPI
(9)その他の疾患
BAFF(B cell activating factor)、IL−1β、PCSK9、NGF、CD45、TLR−2、GLP−1、TNFR1、C5、CD40、LPA、プロラクチン受容体、VEGFR−1、CB1、Endoglin、PTH1R、CXCL1、CXCL8、IL−1β、AT2−R、IAPP
より好ましい実施形態では、抗体に対する親和性物質は、モノクローナル抗体に対する親和性物質である。モノクローナル抗体のアイソタイプは、抗体について上述したものと同様であるが、IgG(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)が好ましい。好ましくは、モノクローナル抗体は、全長モノクローナル抗体である。
さらにより好ましい実施形態では、抗体に対する親和性物質は、全長モノクローナル抗体であるキメラ抗体、ヒト化抗体、またはヒト抗体(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4等のIgG)に対する親和性物質である。
特に好ましい実施形態では、抗体に対する親和性物質は、下記(A)〜(C)からなる群より選ばれるいずれか一つのFc領域タンパク質を含み、かつ抗原結合能を有する抗体に対する親和性物質である:
(A)配列番号1のアミノ酸配列を含むFc領域タンパク質;
(B)配列番号1のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸残基が挿入、付加、欠失もしくは置換されたアミノ酸配列を含むFc領域タンパク質;または
(C)配列番号1のアミノ酸配列と90%以上の同一性を示すアミノ酸配列を含むFc領域タンパク質。
配列番号1のアミノ酸配列は、Fc領域タンパク質である。このようなFc領域タンパク質は、分泌能を有することが知られている。したがって、上記(A)〜(C)のFc領域タンパク質は、分泌能を有することができる。また、このようなFc領域タンパク質を含む抗体は、抗原結合能を有することができる。配列番号1における18位のアミノ酸残基は、任意のアミノ酸残基であるが、好ましくは中性アミノ酸残基であり、より好ましくは後述するような非極性側鎖を有するアミノ酸残基であり、さらにより好ましくはロイシン、イソロイシンまたはアラニンであり、特に好ましくはロイシンまたはアラニンである。配列番号1における19位のアミノ酸残基は、任意のアミノ酸残基であるが、好ましくは中性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基であり、より好ましくは非極性側鎖を有するアミノ酸残基または酸性アミノ酸残基であり、さらにより好ましくはロイシンまたはグルタミン酸である。配列番号1における21位のアミノ酸残基は、任意のアミノ酸残基であるが、好ましくは中性アミノ酸残基であり、より好ましくは非極性側鎖を有するアミノ酸残基であり、さらにより好ましくはグリシンまたはアラニンである。配列番号1における140位のアミノ酸残基は、任意のアミノ酸残基であるが、好ましくは酸性アミノ酸残基であり、より好ましくはグルタミン酸またはアスパラギン酸である。配列番号1における142位のアミノ酸残基は、任意のアミノ酸残基であるが、好ましくは中性アミノ酸残基であり、より好ましくは非極性側鎖を有するアミノ酸残基であり、さらにより好ましくはメチオニン、ロイシンまたはイソロイシンであり、特に好ましくはメチオニンまたはロイシンである。配列番号1における177位のアミノ酸残基は、任意のアミノ酸残基であるが、好ましくは中性アミノ酸残基であり、より好ましくは後述するような非荷電性極性側鎖を有するアミノ酸残基または非極性側鎖を有するアミノ酸残基であり、さらにより好ましくはスレオニン、アラニンまたはグリシンであり、特に好ましくはスレオニンまたはアラニンである。
好ましい実施形態では、配列番号1のアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸配列における220〜449位のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列であってもよい。
別の好ましい実施形態では、配列番号1のアミノ酸配列は、配列番号3のアミノ酸配列における7〜236位のアミノ酸残基からなるアミノ酸配列であってもよい。
特定の実施形態では、上述したようなアミノ酸配列を含むFc領域タンパク質を含む抗体は、上述したようなアミノ酸配列を含むFc領域タンパク質、および抗体の定常領域を含む抗体であってもよい。このような抗体の定常領域としては、キメラ抗体、ヒト化抗体、またはヒト抗体(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4等のIgG)の定常領域であってもよい。
Fc領域タンパク質(B)では、アミノ酸残基の欠失、置換、付加および挿入からなる群より選ばれる1、2、3または4種の変異により、1個または数個のアミノ酸残基が改変され得る。アミノ酸残基の変異は、アミノ酸配列中の1つの領域に導入されてもよいが、複数の異なる領域に導入されてもよい。用語「1個または数個」は、タンパク質の活性を大きく損なわない個数を示す。用語「1個または数個」が示す数は、例えば、1〜100個、好ましくは1〜80個、より好ましくは1〜50個、1〜30個、1〜20個、1〜10個または1〜5個(例、1個、2個、3個、4個、または5個)である。
Fc領域タンパク質(C)では、配列番号1のアミノ酸配列との同一性%は、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上または99%以上であってもよい。本発明では、ペプチドまたはポリペプチド(タンパク質)の同一性%の算出は、アルゴリズムblastpにより行うことができる。より具体的には、ポリペプチドの同一性の算定%は、National Center for Biotechnology Information(NCBI)において提供されているアルゴリズムblastpにおいて、デフォルト設定のScoring Parameters(Matrix:BLOSUM62;Gap Costs:Existence=11 Extension=1;Compositional Adjustments:Conditional compositional score matrix adjustment)を用いて行うことができる。また、ポリヌクレオチド(遺伝子)の同一性%の算出は、アルゴリズムblastnにより行うことができる。より具体的には、ポリヌクレオチドの同一性%の算定は、NCBIにおいて提供されているアルゴリズムblastnにおいて、デフォルト設定のScoring Parameters(Match/Mismatch Scores=1,−2;Gap Costs=Linear)を用いて行うことができる。
分泌能における分泌は、分泌タンパク質の分泌(いわゆる可溶性)と同じ意味である。したがって、「分泌能を有する」とは、通常の抗体と同様に、抗体として機能することを意味する。
上記Fc領域タンパク質を含む抗体は、目的の特性(例、分泌能、抗原結合能)を保持する限り、特定の部位に、変異が導入されていてもよい。目的の特性を保持し得る、変異が導入されてもよいアミノ酸残基の位置は、当業者に明らかである。具体的には、当業者は、1)同種の特性を有する複数のタンパク質のアミノ酸配列を比較し、2)相対的に保存されている領域、および相対的に保存されていない領域を明らかにし、次いで、3)相対的に保存されている領域および相対的に保存されていない領域から、それぞれ、機能に重要な役割を果たし得る領域および機能に重要な役割を果たし得ない領域を予測できるので、構造・機能の相関性を認識することができる。したがって、当業者は、上記Fc領域タンパク質を含む抗体のアミノ酸配列において変異が導入されてもよいアミノ酸残基の位置を特定できる。
アミノ酸残基が置換により変異される場合、アミノ酸残基の置換は、保存的置換であってもよい。本明細書中で用いられる場合、用語「保存的置換」とは、所定のアミノ酸残基を、類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置換することをいう。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該分野で周知である。例えば、このようなファミリーとしては、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電性極性側鎖を有するアミノ酸(例、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β位分岐側鎖を有するアミノ酸(例、スレオニン、バリン、イソロイシン)、芳香族側鎖を有するアミノ酸(例、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)、ヒドロキシル基(例、アルコール性、フェノール性)含有側鎖を有するアミノ酸(例、セリン、スレオニン、チロシン)、および硫黄含有側鎖を有するアミノ酸(例、システイン、メチオニン)が挙げられる。好ましくは、アミノ酸の保存的置換は、アスパラギン酸とグルタミン酸との間での置換、アルギニンとリジンとヒスチジンとの間での置換、トリプトファンとフェニルアラニンとの間での置換、フェニルアラニンとバリンとの間での置換、ロイシンとイソロイシンとアラニンとの間での置換、およびグリシンとアラニンとの間での置換であってもよい。
本発明で用いられる抗体、または上記(A)〜(C)からなる群より選ばれるいずれか一つのFc領域を含む抗体としては、例えば、キメラ抗体(例、リツキシマブ、バシリキシマブ、インフリキシマブ、セツキシマブ、シルツキシマブ、ディヌツキシマブ、オルタトキサシマブ)、ヒト化抗体(例、ダクリヅマブ、パリビズマブ、トラスツズマブ、アレンツズマブ、オマリヅマブ、エファリヅマブ、ベバシヅマブ、ナタリヅマブ(IgG4)、トシリヅマブ、エクリヅマブ(IgG2)、モガムリヅマブ、ペルツヅマブ、オビヌツヅマブ、ベドリヅマブ、ペンプロリヅマブ(IgG4)、メポリヅマブ、エロツヅマブ、ダラツムマブ、イケセキヅマブ(IgG4)、レスリヅマブ(IgG4)、アテゾリヅマブ)、ヒト抗体(例、アダリムマブ、パニツムマブ、ゴリムマブ、ウステキヌマブ、カナキヌマブ、オファツムマブ、デノスマブ(IgG2)、イピリムマブ、ベリムマブ、ラキシバクマブ、ラムシルマブ、ニボルマブ(IgG4)、セクキヌマブ、エボロクマブ(IgG2)、アリロクマブ、ネシツムマブ、ブロダルマブ(IgG2)、オララツマブ、デュピルマブ(IgG4))が挙げられる(IgGサブタイプに言及していない場合、IgG1であることを示す)。
上述したような抗体に対する親和性物質としては、例えば、ペプチド(オリゴペプチド、ポリペプチド、およびタンパク質を含む)、低分子化合物、核酸、核酸-ペプチド複合体、ペプチド−低分子化合物複合体、核酸―低分子複合体挙げられる。
特定の実施形態では、上述したような抗体に対する親和性物質は、ペプチド(オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質を含む。糖タンパク質であってもよい)であってもよい。このようなペプチドとしては、例えば、以下が報告されている:
(1)ヒトIgG全般(すなわち、ヒトIgG1、IgG2、IgG3およびIgG4。以下同様)の特定領域(CH2領域)に親和性を有するIgG結合ペプチド(例、国際公開第2016/186206号、国際公開2013/027796号、国際公開第2008/054030号を参照);
(2)ヒトIgG全般の特定領域(CH2領域)に親和性を有するProteinA Mimetic(PAM) peptide(例、Fassina G et al.,JOURNAL OF MOLECULAR RECOGNITION,1996,VOL.6,564−569を参照);
(3)ヒトIgG全般の特定領域(CH2領域)に親和性を有するEPIHRSTLTALL(配列番号25)(例、Ehrlich G.K et al.,J.Biochem.Biophys.Methods,2001,VOL.49,443−454を参照);
(4)ヒトIgG全般の特定領域(Fc領域)に親和性を有する(NH2−Cys1−X1−X2−X3−X4)2−Lys−Gly−OH(例、Ruvo M et al.,ChemBioChem,2005,VOL.6,1242−1253を参照);
(5)ヒトIgG全般の特定領域(Fc領域)に親和性を有するFARLVSSIRY(配列番号26)、FGRLVSSIRY(配列番号27)、およびTWKTSRISIF(配列番号28)(例、Krook M et al.,Journal of Immunological Methods,1998,VOL.221,151−157を参照);
(6)ヒトIgG全般の特定領域に親和性を有するQSYP(配列番号29)(例、Jacobs J.M. et al.,Bio.Techniques,2003,VOL.34,132−141を参照);
(7)ヒトIgG全般の特定領域(Fc領域)に親和性を有するHWRGWV(配列番号30)、HYFKFD(配列番号31)、およびHFRRHL(配列番号32)(例、Carbonell R.G. et al.,Journal of Chromatography A,2009,VOL.1216,910−918を参照);
(8)ヒトIgG全般の特定領域(Fc領域)に親和性を有するDAAG(配列番号33)(例、Lund L.N. et al.,Journal of Chromatography A,2012,VOL.1225,158−167を参照);
(9)ヒトIgG全般の特定領域(Fc領域)に親和性を有するFc−I、Fc−II、およびFc−III(例、Warren L.Delano et al.,Science,2000,VOL.287,1279−1283;国際公開2001/045746号を参照);ならびに
(10)ヒトIgG全般の特定領域(Fc領域)に親和性を有するNARKFYKG(配列番号34)、およびNKFRGKYK(配列番号35)(例、Biochemical Engineering Journal,2013,VOL.79,33−40を参照)。
別の特定の実施形態では、上述したような抗体に対する親和性物質は、ペプチド以外の物質であってもよい。このような物質としては、例えば、ヒトIgG(例、ヒトIgG1〜4)の特定領域(CH2領域、特にLys340の側鎖)に親和性を有するアプタマー〔例、GGUGCUおよびGGUGAU等のGGUG(C/A)(U/T)モチーフ含有アプタマー〕が報告されている(例、国際公開第2007/004748号公報;Nomura Y et al.,Nucleic Acids Res.,2010 Nov;38(21):7822−9;Miyakawa S et al.,RNA.,2008 Jun;14(6):1154−63を参照)。
上述したような抗体に対する親和性物質は、当該分野における任意の公知の方法により得ることができる。例えば、抗体全体、または抗体中の部分ペプチド(例、抗体表面露出領域が判明している場合、当該領域中に存在する部分ペプチド)を用いて、抗体を作製することにより(例、ハイブリドーマ法)、または親和性物質を入手可能なライブラリ(例、ペプチドライブラリ、抗体ライブラリ、抗体産生細胞ライブラリ、アプタマーライブラリ、ファージライブラリ、mRNAライブラリ、cDNAライブラリ)から親和性物質をスクリーニングすることにより(例、ファージディスプレイ法、SELEX法、mRNAディスプレイ法、リボソームディスプレイ法、cDNAディスプレイ法、酵母ディスプレイ法)、取得することができる。また、抗体に対する親和性物質が抗体のFc領域(可溶性領域)に対する親和性物質である場合、各種抗体(例、IgG、IgA、IgM、IgD、IgE)のFc領域の特定領域(例、CH1、CH2、CH3)中に存在する部分ペプチドを用いることにより、抗体のFc領域中の任意の部分に対して選択的に結合することができる親和性物質(例、抗体、アプタマー)を効率的に取得することができる。このようにして取得される親和性物質のなかには、親和的結合能が相対的に強いものおよび弱いものが混在する。しかし、親和的結合能が弱い親和性物質であっても、過剰量で用いることにより、その親和的結合能を補強することができる。
好ましい実施形態では、抗体に対する親和性物質は、ペプチドである。このようなペプチドとしては、モノクローナル抗体の定常領域に対する結合能を有するペプチドが好ましく、モノクローナル抗体のFc領域に対する結合能を有するペプチドがより好ましく、IgGのFc領域に対する結合能を有するペプチドがさらにより好ましい。ペプチドの長さとしては、特に限定されないが、例えば、10〜40(例、10〜20、20〜30、および30〜40)のアミノ酸残基からなるペプチドである。ペプチドを構成するアミノ酸残基としては、天然タンパク質を構成する20種のL−α−アミノ酸残基およびその立体異性体(例、D−アミノ酸)、それらの異性体(例、β−アミノ酸)が挙げられる。
特定の実施形態では、上述したような抗体に対する親和性物質は、以下のいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドであってもよい。
(a−1−1)FNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDD(配列番号11)のアミノ酸配列(例、化合物22〜24、29を参照)、または、
(a−1−2)FNMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号12)のアミノ酸配列(公知配列Z34Cにおいて2つのKがRで置換されているアミノ酸配列)において、配列中のいずれかの1〜3つのアミノ酸残基が、同一でも異なってもよく、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基からなる群より選ばれる各々1つのアミノ酸残基により置換されているか、
(a−2−1)β−Ala−NMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDD(配列番号13)のアミノ酸配列(例、化合物26〜28を参照)、または、
(a−2−2)β−Ala−NMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号14)のアミノ酸配列(公知配列Z34Cにおいて2つのKがRで置換されており、かつN末端のFがβ−Alaで置換されているアミノ酸配列)において、配列中のいずれかの1〜3つのアミノ酸残基が、同一でも異なってもよく、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基からなる群より選ばれる各々1つのアミノ酸残基により置換されており、かつ
(b)配列番号11〜14の前記アミノ酸配列各々に対して85%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むペプチド。
このようなペプチドは、モノクローナル抗体のFc領域に対する結合能を有する。
配列番号12のアミノ酸配列からなるペプチドは、ペプチド試薬合成上の都合により、Z34Cとして知られている親和性ペプチドにおいてN末端から数えて26番目と28番目の2つのK(リジン)をR(アルギニン)に変更したものである。上記アミノ酸配列を含むペプチドを含む本発明の化合物は、ヒトIgG Fcにおける特定のアミノ酸残基(例、Eu numberingに従うLys248残基またはLys246残基、Lys288またはLys290、Lys317、あるいはそれら残基以外の他のアミノ酸残基)の位置選択的な修飾に有用である。なお、上記Z34Cのアミノ酸配列は、FNMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNAKIKSIRDDC(配列番号36)である(例、Starovasnik, M. A. et al.,Structural mimicry of a native protein by a minimized binding domain.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.,94,10080−10085(1997)を参照)。
親和性ペプチドは、ヒトIgG(例、上述したようなヒトIgG。好ましくはヒトIgG1)に対する親和性を有することができる。上記親和性ペプチドは、2つのシステイン残基(例、5位および34位)を含む場合、2つのシステイン残基がジスルフィド結合して環状ペプチドを形成していてもよい。
リジン残基、アスパラギン酸残基、またはグルタミン酸残基(架橋剤によって修飾が容易であるアミノ酸残基)が導入される位置としては、ヒトIgG1等のヒトIgGに対する親和性を有する限り任意の位置を利用することができる。このような位置については、当業者であれば容易に同定することができる。リジン残基、アスパラギン酸残基、またはグルタミン酸残基が導入される位置は、システイン残基以外のアミノ酸残基であってもよい。より好ましくは、架橋剤によって容易に修飾できるアミノ酸残基が導入される位置としては、例えば、1位、3位、6位、7位、13位、20位、24位、31位、および32位のアミノ酸残基が挙げられる。
好ましくは、(a)および(b)の特性を有する上記アミノ酸配列は、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基(架橋剤によって容易に修飾できるアミノ酸残基)からなる群より選ばれる1つの特定のアミノ酸残基(好ましくは、リジン残基)を所定の位置に有し、かつ、天然タンパク質を構成する通常の20種のアミノ酸残基(好ましくは、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基以外の17種のアミノ酸残基であり、より好ましくはリジン残基以外の19種のアミノ酸残基)の変異を当該所定の位置以外の位置に有することもまた好ましい。このような所定の位置は、特に限定されず、例えば、1位、3位、6位、7位、13位、20位、24位、31位、および32位が挙げられる。(a)および(b)の特性を有する上記アミノ酸配列は、2つのシステイン残基が維持されており、これらの2つのシステイン残基はジスルフィド結合により結合していてもよい。配列番号11〜14の前記アミノ酸配列に対して85%以上の同一性を有するアミノ酸配列は、アミノ酸残基の欠失、置換、付加および挿入からなる群より選ばれる1、2、3または4種の変異(好ましくは置換)により、1〜3個(好ましくは1または2個、より好ましくは1個)のアミノ酸残基が改変されたものであってもよい。アミノ酸残基の変異は、アミノ酸配列中の1つの領域に導入されてもよいが、複数の異なる領域に導入されてもよい。
より好ましくは、(a)および(b)の特性を有する上記アミノ酸配列は、以下(c)または(d)であってもよい。
(c)以下(1)〜(16)のアミノ酸配列からなる群より選ばれるアミノ酸配列:
(1)FNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIKDD(配列番号5);
(2)FNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIKSIRDD(配列番号6);
(3)β−Ala−NMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDD(配列番号7);
(4)FNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNAKIKSIKDD(配列番号8);
(5)KNMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号37);
(6)FNMQCQKRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号38);
(7)FNMQCQRRFYEAKHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号39);
(8)FNMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRKARIRSIRDDC(配列番号40);
(9)FNMQCQRRFYEALHDPNLNKEQRNARIRSIRDDC(配列番号41);
(10)FNMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIKDDC(配列番号42);
(11)FNKQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号43);
(12)FNMQCKRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号44);
(13)FNMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRKDC(配列番号45);
(14)β−Ala−NMQQQRRFYEALHDPNLEEQRNARIRSI(配列番号97);
(15)FNMQQQRRFYEALHDPNLNKEQRNARIRSIRDD(配列番号98);および
(16)β−Ala−NMQQQRRFYEALHDPNLEEQRNARIRSIKDD(配列番号100);あるいは
(d)上記(1)〜(16)のいずれかのアミノ酸配列において、1つのリジン残基および2つのシステイン残基以外の位置(例、1位、3位、6位、7位、13位、20位、24位、31位、および32位の位置)において、リジン残基以外の19種のアミノ酸残基の変異を有する、上記(1)〜(16)のいずれかのアミノ酸配列に対して90%以上の同一性(上述したような個数のアミノ酸残基の修飾であってもよい)を有するアミノ酸配列。
このようなアミノ酸配列を含むペプチドは、IgGのFc領域に対する結合能を有することが確認されている。(d)の上記アミノ酸配列を有する親和性ペプチドは、モノクローナル抗体の定常領域に対する結合能を有するペプチドが好ましく、モノクローナル抗体のFc領域に対する結合能を有するペプチドがより好ましく、IgGのFc領域に対する結合能を有するペプチドがさらにより好ましい。
上記親和性ペプチドは、配列番号11〜14の前記アミノ酸配列または上記(1)〜(16)のアミノ酸配列に対して85%以上の同一性を有する限り、架橋剤によって修飾が容易である1つのアミノ酸残基の導入以外にも、さらなるアミノ酸残基の変異を有していてもよい。さらなるアミノ酸の変異を導入できる位置については、当業者であれば容易に同定することができる。例えば、1位のフェニルアラニン残基、6位のアルギニン残基、13位のロイシン残基、20位のグルタミン酸残基、24位のアスパラギン残基、または31位のアルギニン残基(架橋剤によって容易に修飾できるアミノ酸残基が既に導入された位置を除く)であっても利用することができる。さらなるアミノ酸の変異により導入できるアミノ酸としては、例えば、アラニン(A)、アスパラギン(N)、システイン(C)、グルタミン(Q)、グリシン(G)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、フェニルアラニン(F)、プロリン(P)、セリン(S)、スレオニン(T)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、バリン(V)、アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E)、アルギニン(R)、ヒスチジン(H)、およびリジン(L)が挙げられる。好ましくは、リジン以外のこれらの19種のアミノ酸が利用されてもよい。アミノ酸はL体またはD体のいずれであってもよいが、L体が好ましい(実施例ではペプチドを構成するアミノ酸残基は全てL体である)。
配列番号11〜14の前記アミノ酸配列または(1)〜(16)の前記アミノ酸配列に対する同一性%の程度は、上述したとおりに決定することができる。同一性%の程度は、好ましくは90%以上、92%以上、より好ましくは94%以上、さらにより好ましくは95%以上、特に好ましくは97%以上(すなわち、1つのアミノ酸残基の変異のみを有するもの)であってもよい。
別の特定の実施形態では、上述したような抗体に対する親和性物質は、以下のいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドである。
式1−1:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−I−I−W−C−(X0−3(配列番号15)
式1−2:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−I−V−W−C−(X0−3(配列番号16)
式1−3:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−V−V−W−C−(X0−3(配列番号17)
式1−4:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−A−V−W−C−(X0−3(配列番号18)
式1−5:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−L−W−C−(X0−3(配列番号19)
式1−6:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−I−W−C−(X0−3(配列番号20)
式1−7:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−V−F−C−(X0−3(配列番号21)
式1−8:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−Q−V−W−C−(X0−3(配列番号22)
式1−9:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−E−V−W−C−(X0−3(配列番号23)
〔式中、
(X0−3は、なし、アルギニン残基−グリシン残基−アスパラギン残基、グリシン残基−アスパラギン残基、アスパラギン酸残基、またはアスパラギン残基であり、
(X0−3は、なし、スレオニン残基−チロシン残基−ヒスチジン残基、またはスレオニン残基であり、
Xaa1は、アラニン残基であり、
Xaa2は、チロシン残基、トリプトファン残基、またはヒスチジン残基であり、
Xaa3は、ヒスチジン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、トリプトファン残基、アルギニン残基、またはグリシン残基であり、
Xaa4は、リジン残基、アスパラギン酸残基、またはグルタミン酸残基であり、
Xaa5は、グリシン残基、セリン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、トリプトファン残基、ヒスチジン残基、スレオニン残基、ロイシン残基、アラニン残基、バリン残基、イソロイシン残基、またはアルギニン残基であり、
Xaa6は、グルタミン残基、グルタミン酸残基、アスパラギン残基、またはアスパラギン酸残基である。〕、あるいは
式2−1:(X0−3’)−C−(Xaa1’)−(Xaa2’)−(Xaa3’)−(Xaa4’)−(Xaa5’)−(Xaa6’)−L−V−W−C−(X0−3’)(配列番号24)
〔式中、
(X0−3’)および(X0−3’)はそれぞれ、前記(X0−3および(X0−3と同じであり、
Xaa1’、Xaa2’、Xaa3’、Xaa4’、Xaa5’、Xaa6’はそれぞれ、前記Xaa1、Xaa2、Xaa3、Xaa4、Xaa5、Xaa6と同じである。
〕。
このようなペプチドは、モノクローナル抗体のFc領域に対する結合能を有する。
上記式1−1〜1−9、および式2−1で表されるアミノ酸配列において、(X0−3は、なし、アルギニン残基−グリシン残基−アスパラギン残基、グリシン残基−アスパラギン残基、アスパラギン酸残基、またはアスパラギン残基であり、好ましくは、なし、アルギニン残基−グリシン残基−アスパラギン残基、アスパラギン酸残基、またはアスパラギン残基である。
上記式1−1〜1−9、および式2−1で表されるアミノ酸配列において、Xaa2は、チロシン残基、トリプトファン残基、またはヒスチジン残基であり、好ましくは、チロシン残基、またはトリプトファン残基である。
上記式1−1〜1−9、および式2−1で表されるアミノ酸配列において、Xaa3は、ヒスチジン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、トリプトファン残基、アルギニン残基、またはグリシン残基であり、好ましくは、ヒスチジン残基である。
上記式1−1〜1−9、および式2−1で表されるアミノ酸配列において、Xaa4は、リジン残基、アスパラギン酸残基、またはグルタミン酸残基であり、好ましくは、リジン残基である。
上記式1−1〜1−9、および式2−1で表されるアミノ酸配列において、Xaa5は、グリシン残基、セリン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、トリプトファン残基、ヒスチジン残基、スレオニン残基、ロイシン残基、アラニン残基、バリン残基、イソロイシン残基、またはアルギニン残基であり、好ましくは、グリシン残基、スレオニン残基、ロイシン残基である。
上記式1−1〜1−9、および式2−1で表されるアミノ酸配列において、Xaa6は、グルタミン残基、グルタミン酸残基、アスパラギン残基、またはアスパラギン酸残基であり、より好ましくは、グルタミン残基である。
好ましくは、上記式1−1〜1−9、および式2−1で表されるいずれかのアミノ酸配列を含むペプチドは、下記からなる群より選ばれるアミノ酸配列を含むペプチドである:
(1’) RGNCAYHKGQIIWCTYH(配列番号46);
(2’) RGNCAYHKGQIVWCTYH(配列番号47);
(3’) RGNCAYHKGQVVWCTYH(配列番号48);
(4’) RGNCAYHKGQAVWCTYH(配列番号49);
(5’) RGNCAYHKGQLLWCTYH(配列番号50);
(6’) RGNCAYHKGQLIWCTYH(配列番号51);
(7’) DCAYHKGQIVWCT (配列番号52);
(8’) DCAYHKGQVVWCT (配列番号53);
(9’) DCAYHKGQAVWCT (配列番号54);
(10’)RGNCAYHKSQIIWCTYH(配列番号55);
(11’)RGNCAYHKNQIIWCTYH(配列番号56);
(12’)RGNCAYHKDQIIWCTYH(配列番号57);
(13’)RGNCAYHKQQIIWCTYH(配列番号58);
(14’)RGNCAYHKEQIIWCTYH(配列番号59);
(15’)RGNCAYHKFQIIWCTYH(配列番号60);
(16’)RGNCAYHKYQIIWCTYH(配列番号61);
(17’)RGNCAYHKWQIIWCTYH(配列番号62);
(18’)RGNCAYHKHQIIWCTYH(配列番号63);
(19’)RGNCAYHKTQIIWCTYH(配列番号64);
(20’)RGNCAYHKLQIIWCTYH(配列番号65);
(21’) CAYHKLQIVWC (配列番号66);
(22’) CAYHKLQLIWC (配列番号67);
(23’) CAYHKSQIVWC (配列番号68);
(24’)RGNCAYHKGQLVFCTYH(配列番号69);
(25’)RGNCAYHKGQQVWCTYH(配列番号70);
(26’)RGNCAYHKGQEVWCTYH(配列番号71);
(27’) CAYHKGQLVWC (配列番号72);
(28’)RGNCAYHKAQLVWCTYH(配列番号73);
(29’)RGNCAYHKVQLVWCTYH(配列番号74);
(30’)RGNCAYHKLQLVWCTYH(配列番号75);
(31’)RGNCAYHKIQLVWCTYH(配列番号76);
(32’)RGNCAYHKSQLVWCTYH(配列番号77);
(33’)RGNCAYHKTQLVWCTYH(配列番号78);
(34’)RGNCAYHKNQLVWCTYH(配列番号79);
(35’)RGNCAYHKDQLVWCTYH(配列番号80);
(36’)RGNCAYHKQQLVWCTYH(配列番号81);
(37’)RGNCAYHKEQLVWCTYH(配列番号82);
(38’)RGNCAYHKFQLVWCTYH(配列番号83);
(39’)RGNCAYHKRQLVWCTYH(配列番号84);
(40’)RGNCAYHKHQLVWCTYH(配列番号85);
(41’)RGNCAYHKWQLVWCTYH(配列番号86);
(42’)RGNCAYHKYQLVWCTYH(配列番号87);
(43’)RGNCAYFKGQLVWCTYH(配列番号88);
(44’)RGNCAYYKGQLVWCTYH(配列番号89);
(45’)RGNCAYWKGQLVWCTYH(配列番号90);
(46’)RGNCAYRKGQLVWCTYH(配列番号91);
(47’)RGNCAYGKGQLVWCTYH(配列番号92);
(48’) DCAYHKGQLVWC (配列番号93);
(49’) NCAYHKGQLVWC (配列番号94);
(50’) CAYHKGQLVWCT (配列番号95);
(51’) CAYHKSQLVWC (配列番号96);
(52’) GNCAYHKGQIIWCTYH(配列番号99);および
(53’)RGNCAYHEGQIIWCTYH(配列番号108)。
このようなアミノ酸配列を含むペプチドは、IgGのFc領域に対する結合能を有することが確認されている。
上記ペプチドの各アミノ酸配列の中に離間した少なくとも2つのシステイン残基は、ジスルフィド結合により環状ペプチドを形成することができる。あるいは、上記ペプチドにおいて、2つのシステイン残基中のスルフィド基は、以下で表されるカルボニル基含有リンカーにより連結されていてもよい。
Figure 2019240288
上記で表されるカルボニル基含有リンカーの破線部分は、スルフィド基との結合部分を意味する。当該リンカーは、通常のジスルフィド結合よりも、還元反応等に対して安定である。このようなペプチドは、例えば、国際公開第2016/186206号に記載される方法により、調製することができる。
上記アミノ酸配列を含むペプチドを含む本発明の化合物は、ヒトIgG Fcにおける特定のアミノ酸残基(例、Eu numberingに従うLys248残基またはLys246残基、Lys288またはLys290、Lys317、あるいはそれら残基以外の他のアミノ酸残基)の位置選択的な修飾に有用である。上記ペプチドを構成するアミノ酸はL体またはD体のいずれであってもよいが、L体が好ましい(実施例ではペプチドを構成するアミノ酸残基は全てL体である)。
上記ペプチドは、架橋剤により特定のアミノ酸残基が修飾されてもよい。このような特定のアミノ酸残基としては、例えば、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基が挙げられるが、好ましくは、リジン残基である。架橋剤としては、例えば、DSG(disuccinimidyl glutarate、ジスクシンイミジルグルタレート)、DSS(disuccinimidyl suberate、ジスクシンイミジルスベレート)等のスクシンイミジル基を好ましくは2以上含む架橋剤、DMA(dimethyl adipimidate・2HCl、アジプイミド酸ジメチル二塩酸塩)、DMP(dimethyl pimelimidate・2 HCl、ピメルイミド酸ジメチル二塩酸塩)、及びDMS(dimethyl suberimidate・2 HCl、スベルイミド酸ジメチル二塩酸塩)等のイミド酸部分を好ましくは2以上含む架橋剤、並びにDTBP(dimethyl 3,3’−dithiobispropionimidate・2HCl、3,3’−ジチオビスプロピオンイミド酸ジメチル二塩酸塩)及びDSP(dithiobis(succinimidyl propionate)、ジチオビススクシンイミジルプロピオン酸)等のSS結合を有する架橋剤が挙げられる(例、国際公開第2016/186206号)。
抗体に対する親和性物質がペプチドである場合、ペプチドは、末端にあるアミノ基およびカルボキシ基が保護されていてもよい。N−末端アミノ基の保護基としては、例えば、アルキルカルボニル基(アシル基)(例、アセチル基、プロポキシ基、tert−ブトキシカルボニル基等のブトキシカルボニル基)、アルキルオキシカルボニル基(例、フルオレニルメトキシカルボニル基)、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキル(アラルキル)オキシカルボニル基(例、ベンジルオキシカルボニル基)が挙げられる。N−末端アミノ基の保護基としては、アセチル基が好ましい。C−末端カルボキシ基の保護基としては、例えば、エステルまたはアミドを形成可能な基が挙げられる。エステルまたはアミドを形成可能な基としては、例えば、アルキルオキシ基(例、メチルオキシ、エチルオキシ、プロピルオキシ、ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ)、アリールオキシ基(例、フェニルオキシ、ナフチルオキシ)、アラルキルオキシ基(例、ベンジルオキシ)、アミノ基が挙げられる。C−末端カルボキシ基の保護基としては、アミノ基が好ましい。
1−3.脱離基を含む2価の基(L)
式(I)において、Lは、脱離基を含む2価の基である。
脱離基は、抗体中の求核基と、求電子基を含む2価の基(E)に含まれる求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する基である。このような脱離基は、当該分野における技術常識である(例、Fujishima,S.et al J.Am.Chem.Soc,2012,134,3961−3964.(前述);Chem.Sci.2015 3217−3224.;Nature Chemistry volume 8, pages 542−548 (2016))。脱離基としては、上記のような反応によりEから切断される能力を有する限り特に限定されないが、例えば、(1)−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、および(2)ヘテロアリーレンが挙げられる。
炭素原子数1〜6のアルキルとしては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、s−ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシルが挙げられる。炭素原子数1〜6のアルキルとしては、炭素原子数1〜4のアルキルが好ましい。
脱離基の例である、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基は、下記(1)あるいは(2)である:
(1)−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−からなる基;あるいは
(2)−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−およびその脱離する能力を高める基を含む基。
−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−の脱離する能力を高める基は、当該基が−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−に隣接して存在する場合、当該基が−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−に隣接して存在しない場合に比し、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−が求電子基から脱離する能力を高める基である。換言すれば、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−の脱離する能力を高める基は、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、または窒素原子の電子を吸引する能力を有する基である。
−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−の脱離する能力を高める基の好ましい例としては、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、および2−ピリドンが挙げられる。アリーレンおよびヘテロアリーレンが有していてもよい電子吸引性基の数は、1以上(例えば1〜3、好ましくは1または2)である。電子吸引性基としては、例えば、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル(例、トリフルオロメチル)、ボロン酸残基、メシル、トシル、トリフレート、ニトロ、シアノ、フェニル基、ケト基(例、アシル)が挙げられる。
「電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン」における「アリーレン」としては、炭素原子数6〜24のアリーレンが好ましく、炭素原子数6〜18のアリーレンがより好ましく、炭素原子数6〜14のアリーレンがさらにより好ましく、炭素原子数6〜10のアリーレンが最も好ましい。電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレンはさらに、電子吸引性基以外の置換基により置換されていても、置換されていなくてもよい。上記炭素原子数に電子吸引性基およびそれ以外の置換基の炭素原子数は含まれない。アリーレンとしては、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレンが挙げられる。
「電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン」における「ヘテロアリーレン」としては、炭素原子数1〜21のヘテロアリーレンが好ましく、炭素原子数1〜15のヘテロアリーレンがより好ましく、炭素原子数1〜9のヘテロアリーレンがさらにより好ましく、炭素原子数1〜6のヘテロアリーレンが最も好ましい。電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレンはさらに、電子吸引性基以外の置換基により置換されていても、置換されていなくてもよい。上記炭素原子数に電子吸引性基およびそれ以外の置換基の炭素原子数は含まれない。ヘテロアリーレンは、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選ばれる1以上(例えば1〜5、好ましくは1〜4、より好ましくは1〜3)のヘテロ原子を環構成原子として含む。ヘテロアリーレンとしては、例えば、ピロールジイル、フランジイル、チオフェンジイル、ピリジンジイル、ピリダジンジイル、ピリミジンジイル、ピラジンジイル、トリアジンジイル、ピラゾールジイル、イミダゾールジイル、チアゾールジイル、イソチアゾールジイル、オキサゾールジイル、イソオキサゾールジイル、トリアゾールジイル、テトラゾールジイル、インドールジイル、プリンジイル、アントラキノンジイル、カルバゾールジイル、フルオレンジイル、キノリンジイル、イソキノリンジイル、キナゾリンジイル、およびフタラジンジイルが挙げられる。
縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、および2−ピリドンは、電子吸引性基等の置換基により置換されていても、置換されていなくてもよい。
脱離基の例であるヘテロアリーレンは、π電子密度が低い(すなわち、1未満である)ヘテロアリーレンである。脱離基であるヘテロアリーレンとしては、窒素原子を環構成原子として含有するヘテロアリーレンが好ましい。窒素原子を環構成原子として含有するヘテロアリーレンとしては、窒素原子を環構成原子として含有する炭素原子数1〜21のヘテロアリーレンが好ましく、窒素原子を環構成原子として含有する炭素原子数1〜15のヘテロアリーレンがより好ましく、窒素原子を環構成原子として含有する炭素原子数1〜9のヘテロアリーレンがさらに好ましい。脱離基であるヘテロアリーレンは、電子吸引性基等の置換基により置換されていても、置換されていなくてもよい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。窒素原子を環構成原子として含有する脱離基であるヘテロアリーレンとしては、例えば、イミダゾールジイル、トリアゾールジイル、テトラゾールジイル、2−ピリドンジイル(すなわち、2−ヒドロキシピリジンジイル)が挙げられる。
−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−の脱離する能力を高める基の例である「電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン」等の基、ならびに脱離基の例である「ヘテロアリーレン」は、例えば1〜5個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1もしくは2個の置換基を有していても、有していなくてもよい。化学構造が簡潔な化合物を合成する観点からは、このような置換基を有しないことが好ましい。一方、上記のような基が置換基を有する場合、このような置換基としては、例えば、以下が挙げられる:
(i)ハロゲン原子;
(ii)1価の炭化水素基;
(iii)アラルキル;
(iv)1価の複素環基;
(v)R−O−、R−C(=O)−、R−O−C(=O)−、もしくはR−C(=O)−O−(Rは、水素原子、もしくは1価の炭化水素基を示す。);または
(vi)NR−、NR−C(=O)−、NR−C(=O)−O−、もしくはR−C(=O)−NR−(RおよびRは、同一もしくは異なって、水素原子、もしくは1価の炭化水素基を示す。);
(vii)ニトロ基、硫酸基、スルホン酸基、シアノ基、およびカルボキシル基。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
1価の炭化水素基としては、例えば、1価の鎖状炭化水素基、1価の脂環式炭化水素基、および1価の芳香族炭化水素基が挙げられる。
1価の鎖状炭化水素基とは、鎖状構造のみで構成された炭化水素基を意味し、主鎖に環状構造を含まない。ただし、鎖状構造は直鎖状であっても分岐状であってもよい。1価の鎖状炭化水素基としては、例えば、アルキル、アルケニル、アルキニルが挙げられる。アルキル、アルケニル、およびアルキニルは、直鎖状、または分岐状のいずれであってもよい。
アルキルとしては、炭素原子数1〜12のアルキルが好ましく、炭素原子数1〜6のアルキルがより好ましく、炭素原子数1〜4のアルキルがさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。炭素原子数1〜12のアルキルとしては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、s−ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシルが挙げられる。
アルケニルとしては、炭素原子数2〜12のアルケニルが好ましく、炭素原子数2〜6のアルケニルがより好ましく、炭素原子数2〜4のアルケニルがさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。炭素原子数2〜12のアルケニルとしては、例えば、ビニル、プロペニル、n−ブテニルが挙げられる。
アルキニルとしては、炭素原子数2〜12のアルキニルが好ましく、炭素原子数2〜6のアルキニルがより好ましく、炭素原子数2〜4のアルキニルがさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。炭素原子数2〜12のアルキニルとしては、例えば、エチニル、プロピニル、n−ブチニルが挙げられる。
1価の鎖状炭化水素基としては、アルキルが好ましい。
1価の脂環式炭化水素基とは、環構造として脂環式炭化水素のみを含み、芳香族環を含まない炭化水素基を意味し、脂環式炭化水素は単環、多環のいずれであってもよい。ただし、脂環式炭化水素のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を含んでいてもよい。1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニルが挙げられ、これらは、単環、多環のいずれであってもよい。
シクロアルキルとしては、炭素原子数3〜12のシクロアルキルが好ましく、炭素原子数3〜6のシクロアルキルがより好ましく、炭素原子数5〜6のシクロアルキルがさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。炭素原子数3〜12のシクロアルキルとしては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルが挙げられる。
シクロアルケニルとしては、炭素原子数3〜12のシクロアルケニルが好ましく、炭素原子数3〜6のシクロアルケニルがより好ましく、炭素原子数5〜6のシクロアルケニルがさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。炭素原子数3〜12のシクロアルケニルとしては、例えば、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニルが挙げられる。
シクロアルキニルとしては、炭素原子数3〜12のシクロアルキニルが好ましく、炭素原子数3〜6のシクロアルキニルがより好ましく、炭素原子数5〜6のシクロアルキニルがさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。炭素原子数3〜12のシクロアルキニルとしては、例えば、シクロプロピニル、シクロブチニル、シクロペンチニル、シクロヘキシニルが挙げられる。
1価の脂環式炭化水素基としては、シクロアルキルが好ましい。
1価の芳香族炭化水素基とは、芳香族環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香族環のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素を含んでいてもよく、芳香族環は単環、多環のいずれであってもよい。1価の芳香族炭化水素基としては、炭素原子数6〜12のアリールが好ましく、炭素原子数6〜10のアリールがより好ましく、炭素原子数6のアリールがさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。炭素原子数6〜12のアリールとしては、例えば、フェニル、ナフチルが挙げられる。
1価の芳香族炭化水素基としては、フェニルが好ましい。
これらの中でも、1価の炭化水素基としては、アルキル、シクロアルキル、アリールが好ましく、アルキルがより好ましい。
アラルキルとは、アリールアルキルをいう。アリールアルキルにおけるアリールおよびアルキルの定義、例および好ましい例は、上述したとおりである。アラルキルとしては、炭素原子数3〜15のアラルキルが好ましい。このようなアラルキルとしては、例えば、ベンゾイル、フェネチル、ナフチルメチル、ナフチルエチルが挙げられる。
1価の複素環基とは、複素環式化合物の複素環から水素原子1個を除いた基をいう。1価の複素環基は、1価の芳香族複素環基、または1価の非芳香族複素環基である。複素環基を構成するヘテロ原子として、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子及びケイ素原子からなる群から選択される1種以上を含むことが好ましく、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子からなる群から選択される1種以上を含むことがより好ましい。
1価の芳香族複素環基としては、炭素原子数1〜15の芳香族複素環基が好ましく、炭素原子数1〜9の芳香族複素環基がより好ましく、炭素原子数1〜6の芳香族複素環基がさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。1価の芳香族複素環基としては、例えば、ピロリル、フラニル、チオフェニル、ピリジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、インドリル、プリニル、アントラキノリル、カルバゾニル、フルオレニル、キノリニル、イソキノリニル、キナゾリニル、及びフタラジニルが挙げられる。
1価の非芳香族複素環基としては、炭素原子数2〜15の非芳香族複素環基が好ましく、炭素原子数2〜9の非芳香族複素環基がより好ましく、炭素原子数2〜6の非芳香族複素環基がさらに好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。1価の非芳香族複素環基としては、例えば、オキシラニル、アジリジニル、アゼチジニル、オキセタニル、チエタニル、ピロリジニル、ジヒドロフラニル、テトラヒドロフラニル、ジオキソラニル、テトラヒドロチオフェニル、ピロリニル、イミダゾリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ジヒドロピラニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペラジニル、ジヒドロオキサジニル、テトラヒドロオキサジニル、ジヒドロピリミジニル、及びテトラヒドロピリミジニルが挙げられる。
これらの中でも、1価の複素環基としては、5員または6員の複素環基が好ましい。
好ましくは、置換基は、以下であってもよい:
(i’)ハロゲン原子;
(ii’)炭素原子数1〜12のアルキル、フェニル、もしくはナフチル;
(iii’)炭素原子数3〜15のアラルキル;
(iv’)5員または6員の複素環;
(v’)R−O−、R−C(=O)−、R−O−C(=O)−、もしくはR−C(=O)−O−(Rは、水素原子、もしくは炭素原子数1〜12のアルキルを示す。);または
(vi’)NR−、NR−C(=O)−、NR−C(=O)−O−、もしくはR−C(=O)−NR−(RおよびRは、同一もしくは異なって、水素原子、もしくは炭素原子数1〜12のアルキルを示す。);
(vii’)上記(vii)で列挙したものと同じ基。
より好ましくは、置換基は、以下であってもよい:
(i’’)ハロゲン原子;
(ii’’)炭素原子数1〜12のアルキル;
(iii’’)R−O−、R−C(=O)−、R−O−C(=O)−、もしくはR−C(=O)−O−(Rは、水素原子、もしくは炭素原子数1〜12のアルキルを示す。);または
(iv’’)NR−、NR−C(=O)−、NR−C(=O)−O−、もしくはR−C(=O)−NR−(RおよびRは、同一もしくは異なって、水素原子、もしくは炭素原子数1〜12のアルキルを示す。);
(v’’)上記(vii)で列挙したものと同じ基。
さらにより好ましくは、置換基は、以下であってもよい:
(i’’’)ハロゲン原子;
(ii’’’)炭素原子数1〜6のアルキル;
(iii’’’)R−O−、R−C(=O)−、R−O−C(=O)−、もしくはR−C(=O)−O−(Rは、水素原子、もしくは炭素原子数1〜6のアルキルを示す。);または
(iv’’’)NR−、NR−C(=O)−、NR−C(=O)−O−、もしくはR−C(=O)−NR−(RおよびRは、同一もしくは異なって、水素原子、もしくは炭素原子数1〜6のアルキルを示す。);
(v’’’)上記(vii)で列挙したものと同じ基。
特に好ましくは、置換基は、以下であってもよい:
(i’’’’)ハロゲン原子;
(ii’’’’)炭素原子数1〜4のアルキル;
(iii’’’’)R−O−、R−C(=O)−、R−O−C(=O)−、もしくはR−C(=O)−O−(Rは、水素原子、もしくは炭素原子数1〜4のアルキルを示す。);または
(iv’’’’)NR−、NR−C(=O)−、NR−C(=O)−O−、もしくはR−C(=O)−NR−(RおよびRは、同一もしくは異なって、水素原子、もしくは炭素原子数1〜4のアルキルを示す。);
(v’’’’)上記(vii)で列挙したものと同じ基。
より具体的には、脱離基としては、下記(a)〜(c)のいずれかが挙げられる。
(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕
脱離基としては、(a)、(b)および(c)のうち、(a)または(b)が好ましく、(a)が特に好ましい。(a)における環Pは、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5−ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2−ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンのいずれかであるが、このうち、電子吸引性基で置換されているアリーレン、電子吸引性基で置換されているヘテロアリーレン、2,5−ジケトピロリジン、2,6−ジケトピペリジンがより好ましく、電子吸引性基で置換されているアリーレン、2,5−ジケトピロリジン、2,6−ジケトピペリジンがさらにより好ましい。
(a)における環Pは、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基である。これらの基の詳細は、−N(R)−、−N(OR)−、−O−、−S−、または−Se−の脱離する能力を高める基の好ましい例として述べたものと同じである。
(a)におけるQは、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であるが、このうち、−O−、−S−、−SO−O−、または−SO−N(R)−が好ましく、−O−または−S−がより好ましく、−O−がさらにより好ましい。
(b)はヘテロアリーレンであるが、イミダゾールジイル、トリアゾールジイル、テトラゾールジイル、または2−ピリドンジイル(=2−ヒドロキシピリジンジイル)が好ましく、イミダゾールジイル、または2−ピリドンジイルがさらにより好ましい。
(C)におけるQは、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)であるが、−S−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、または−O−N(R)−が好ましく、S、−N(OR)、または−O−N(R)−がさらにより好ましい。
より具体的には、好ましい脱離基は、下記構造式からなる群より選ばれる基であってもよい。
Figure 2019240288
(ここで、EWGは、電子吸引性基であり、
mは、0〜4の整数であり、
nは、0〜3の整数であり、
Rは、水素原子、または炭素原子数1〜6のアルキルであり、
○(白丸)は、Lに対する結合手であり、●(黒丸)は、Eに対する結合手である。)。
電子吸引性基、および炭素原子数1〜6のアルキルの詳細は、上述のとおりである。mは、好ましくは1〜4の整数であり、より好ましくは1、2または3である。nは、好ましくは1〜3の整数であり、より好ましくは1または2である。
Lで表される、脱離基を含む2価の基は、上記脱離基からなる2価の基、または上記脱離基に加えて他の2価の基を含む2価の基である。このような他の2価の基としては、例えば、2価の炭化水素基、2価の複素環基、−C(=O)−、−NR−(Rは水素原子、または上述の置換基を示す)、−O−、−S−、−C(=S)−、およびこれらの2以上(例えば2〜8、好ましくは2〜6、より好ましくは2〜4)の組み合わせからなる基が挙げられる。2価の炭化水素基、および2価の複素環基は、例えば1〜5個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1もしくは2個の置換基を有していても、有していなくてもよい。化学構造が簡潔な化合物を合成する観点からは、このような置換基を有しないことが好ましい。一方、上記のような基が置換基を有する場合、このような置換基の例および好ましい例は、上述のものと同じである。
2価の炭化水素基としては、直鎖、分岐鎖、または環状の2価の炭化水素基であり、好ましくは直鎖または分岐鎖の2価の炭化水素基である。2価の炭化水素基としては、例えば、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレンが挙げられる。
アルキレンとしては、炭素原子数1〜12のアルキレンが好ましく、炭素原子数1〜6のアルキレンがより好ましく、炭素原子数1〜4のアルキレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルキレンは、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよいが、直鎖のアルキレンが好ましい。このようなアルキレンとしては、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、へキシレンが挙げられる。
アルケニレンとしては、炭素原子数2〜12のアルケニレンが好ましく、炭素原子数2〜6のアルケニレンがより好ましく、炭素原子数2〜4のアルケニレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルケニレンは、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよいが、直鎖のアルケニレンが好ましい。このようなアルケニレンとしては、例えば、エチレニレン、プロピニレン、ブテニレン、ペンテニレン、へキセニレンが挙げられる。
アルキニレンとしては、炭素原子数2〜12のアルキニレンが好ましく、炭素原子数2〜6のアルキニレンがより好ましく、炭素原子数2〜4のアルキニレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルキニレンは、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよいが、直鎖のアルキニレンが好ましい。このようなアルキニレンとしては、例えば、エチニレン、プロピニレン、ブチニレン、ペンチニレン、へキシニレンが挙げられる。
アリーレンとしては、炭素原子数6〜24のアリーレンが好ましく、炭素原子数6〜18のアリーレンがより好ましく、炭素原子数6〜14のアリーレンがさらに好ましく、炭素原子数6〜10のアリーレンがさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アリーレンとしては、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレンが挙げられる。
2価の複素環基は、2価の芳香族複素環基、または2価の非芳香族複素環基である。複素環を構成するヘテロ原子として、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子およびケイ素原子からなる群から選択される1種以上を含むことが好ましく、酸素原子、硫黄原子および窒素原子からなる群から選択される1種以上を含むことがより好ましい。
2価の芳香族複素環基としては、炭素原子数1〜21の2価の芳香族複素環基が好ましく、炭素原子数1〜15の2価の芳香族複素環基がより好ましく、炭素原子数1〜9の2価の芳香族複素環基がさらに好ましく、炭素原子数1〜6の2価の芳香族複素環基がさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。より具体的には、2価の芳香族複素環基としては、例えば、ピロールジイル、フランジイル、チオフェンジイル、ピリジンジイル、ピリダジンジイル、ピリミジンジイル、ピラジンジイル、トリアジンジイル、ピラゾールジイル、イミダゾールジイル、チアゾールジイル、イソチアゾールジイル、オキサゾールジイル、イソオキサゾールジイル、トリアゾールジイル、テトラゾールジイル、インドールジイル、プリンジイル、アントラキノンジイル、カルバゾールジイル、フルオレンジイル、キノリンジイル、イソキノリンジイル、キナゾリンジイル、およびフタラジンジイルが挙げられる。
2価の非芳香族複素環基としては、炭素原子数2〜21の非芳香族複素環基が好ましく、炭素原子数2〜15の非芳香族複素環基がより好ましく、炭素原子数2〜9の非芳香族複素環基がさらに好ましく、炭素原子数2〜6の非芳香族複素環基がさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。より具体的には、2価の非芳香族複素環基としては、例えば、ピロールジオンジイル、ピロリンジオンジイル、ピロリンジイル、オキシランジイル、アジリジンジイル、アゼチジンジイル、オキセタンジイル、チエタンジイル、ピロリジンジイル、ジヒドロフランジイル、テトラヒドロフランジイル、ジオキソランジイル、テトラヒドロチオフェンジイル、ピロリンジイル、イミダゾリジンジイル、オキサゾリジンジイル、ピペリジンジイル、ジヒドロピランジイル、テトラヒドロピランジイル、テトラヒドロチオピランジイル、モルホリンジイル、チオモルホリンジイル、ピペラジンジイル、ジヒドロオキサジンジイル、テトラヒドロオキサジンジイル、ジヒドロピリミジンジイル、およびテトラヒドロピリミジンジイルが挙げられる。
特定の実施形態では、Lは、L−Lとして表わされることができる。
は、結合または2価の基である。Lで表される2価の基の定義、例および好ましい例は、Lで表される脱離基を含む2価の基が脱離基に加えて他の2価の基を含む2価の基である場合における他の2価の基のものと同じである。
は、脱離基である。Lで表される脱離基の定義、例および好ましい例は、Lにおける脱離基のものと同じである。
好ましくは、Lで表される脱離基は、上記(a)〜(c)のいずれかである。Lで表される脱離基の例および好ましい例もまた、上記(a)〜(c)で述べたものと同じである。
A(親和性物質)とE(求電子基を含む2価の基)とを連結するL(脱離基を含む2価の基)またはL(結合または2価の基)−L(脱離基)の主鎖の長さは、抗体および親和性物質の種類、ならびに抗体における親和性物質の標的部位と、位置選択的に修飾されるべき抗体中の特定のアミノ酸残基との関係などの種々の因子に応じて、適宜設計することができる。LまたはL−Lの主鎖とは、AおよびEを連結する、共有結合で連結された複数の原子からなる鎖状構造をいい、水素原子、分岐構造部分、および置換基は除かれる。式(I)で表される化合物を抗体と接触させると、先ず、Aが抗体に会合する。次いで、抗体会合部位の近傍に存在する抗体中の修飾されるべき特定のアミノ酸残基の側鎖中の求核基(例、リジン残基の側鎖中のアミノ基)がEにおける求電子基と反応することにより、当該求核基が当該求電子と結合する一方で、LまたはLに含まれる脱離基がEから脱離することができる。このとき、抗体会合部位と修飾されるべき特定のアミノ酸残基との間の近傍において当該特定のアミノ酸残基と同種のアミノ酸残基が他に存在しない場合、主鎖の長さを厳密に制御せずとも、Eにおける求電子基は、抗体中の修飾されるべき特定のアミノ酸残基の側鎖中の求核基に対して位置選択的に結合することができる。勿論、このような領域において当該特定のアミノ酸残基と同種のアミノ酸残基が他に存在する場合であっても、主鎖の長さを制御することにより、Eにおける求電子基は、当該特定のアミノ酸残基に対して位置選択的に結合することができる。
AとEとを連結するLまたはL−Lの主鎖の長さは、抗体中の特定のアミノ酸残基を位置選択的に修飾できる限り特に限定されないが、例えば、ヒトIgG Fcにおける特定のアミノ酸残基(例、Eu numberingに従うLys248残基またはLys246残基、Lys288またはLys290、Lys317、あるいはそれら残基以外の他のアミノ酸残基)を位置選択的に修飾する場合、20個以下の原子からなる長さであることが好ましい。LまたはL−Lの主鎖の長さはまた、好ましくは1以上であり、より好ましくは2以上であり、さらにより好ましくは3以上であり、特に好ましくは4以上または5以上であってもよい。LまたはL−Lの主鎖の長さはまた、好ましくは50以下であり、より好ましくは30以下であり、さらにより好ましくは20以下であり、特に好ましくは15以下または10以下であってもよい。より具体的には、LまたはL−Lの主鎖の長さは、好ましくは1〜50であり、より好ましくは1〜30であり、さらにより好ましくは1〜20であり、特に好ましくは1〜15または1〜10であってもよい。あるいは、LまたはL−Lの主鎖の長さは、好ましくは2〜30であり、さらにより好ましくは3〜20であり、特に好ましくは4〜15または5〜10であってもよい。
主鎖が環構造を含まない構造である場合、主鎖の原子数は、鎖状構造中の原子数(水素原子、分岐構造部分、および置換基中の原子数を除く)を数えることにより決定することができる。
一方、主鎖が環構造を含む構造である場合、主鎖の長さを規定する観点から、主鎖の原子数を便宜的に数えることができる。具体的には、このような場合における主鎖の原子数は、主鎖において2価の環構造を含まない鎖状構造中の原子数(水素原子、分岐構造部分、および置換基中の原子数を除く)に加えて、環構造中の2つの結合手を連絡する最短経路の原子数を数えることにより決定することができる(例えば、以下(a)〜(d)の太字経路を参照)。
Figure 2019240288
・は、結合手である。
(a)の場合、最短経路は太字経路であるため、主鎖の原子数として数えられる2価の環構造中の原子数は、2である。
(b)の場合、最短経路は太字経路であるため、主鎖の原子数として数えられる2価の環構造中の原子数は、3である。
(c)の場合、いずれの経路も最短経路(等距離)であるため、主鎖の原子数として数えられる2価の環構造中の原子数は、4である。
(d)の場合、縮合部位の経路が最短経路であるため、主鎖の原子数として数えられる2価の環構造中の原子数は、4である。
好ましくは、LまたはL−Lの主鎖は、Lにおける「他の2価の基」またはLにおける「2価の基」が2価の環構造を含まない鎖状構造であってもよい。したがって、Lにおける「他の2価の基」またはLにおける「2価の基」は、2価の直鎖または分岐鎖の炭化水素基、−C(=O)−、−NR−(Rは水素原子、または上述の置換基を示す)、−O−、−S−、−C(=S)−、およびこれらの2以上(例えば2〜8、好ましくは2〜6、より好ましくは2〜4)の組み合わせからなる基であってもよい。2価の直鎖または分岐鎖の炭化水素基は、例えば1〜5個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1もしくは2個の置換基を有していても、有していなくてもよい。化学構造が簡潔な化合物を合成する観点からは、このような置換基を有しないことが好ましい。一方、上記のような基が置換基を有する場合、このような置換基の例および好ましい例は、脱離基の例であるヘテロアリーレンが有していてもよい置換基と同じである。
1−4.求電子基を含む2価の基(E)
式(I)において、Lは、(i)脱離基と連結しており、かつ(ii)抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基である。
抗体中の求核基としては、例えば、リジン残基の側鎖におけるNH、チロシン残基の側鎖におけるOH、セリン残基の側鎖におけるOH、スレオニン残基の側鎖におけるOH、およびシステイン残基の側鎖におけるSHが挙げられる。抗体中の求核基としては、リジン残基の側鎖におけるNH、またはチロシン残基の側鎖におけるOHが好ましく、リジン残基の側鎖におけるNHがより好ましい。
Eに含まれる求電子基としては、脱離基と連結することができ、かつ、上述のような抗体中の求核基と反応する能力を有する任意の求電子基を用いることができるが、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基が好ましい。求電子基としては、その隣接する基(例、脱離基、L、E)との電子的なバランスによって−CH−も利用することができる。例えば、脱離基としてトシル基が利用される場合、求電子基として−CH−を好適に利用することができる(Tsukiji et al., Nature Chemical Biology,Vol.5,No.5,May 2009)。求電子基としては、−C(=O)−または−SO−がより好ましく、−C(=O)−がさらにより好ましい。
Eで表される、求電子基を含む2価の基は、上記求電子基からなる2価の基、または上記求電子基に加えて他の2価の基を含む2価の基である。このような他の2価の基としては、例えば、2価の炭化水素基、2価の複素環基、−C(=O)−、−NR−(Rは水素原子、または上述の置換基を示す)、−O−、−S−、−C(=S)−、およびこれらの2以上(例えば2〜8、好ましくは2〜6、より好ましくは2〜4)の組み合わせからなる基が挙げられる。2価の炭化水素基、および2価の複素環基は、例えば1〜5個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1もしくは2個の置換基を有していても、有していなくてもよい。化学構造が簡潔な化合物を合成する観点からは、このような置換基を有しないことが好ましい。一方、上記のような基が置換基を有する場合、このような置換基の例および好ましい例は、脱離基の例であるヘテロアリーレンが有していてもよい置換基と同じである。E(および後述のE−E−E)は、潜在的な免疫原性を有し、また血中で加水分解され易いという問題を抱えるペプチド部分を含まないように設計できる。
2価の炭化水素基としては、直鎖、分岐鎖、または環状の2価の炭化水素基であり、好ましくは直鎖または分岐鎖の2価の炭化水素基である。2価の炭化水素基としては、例えば、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレンが挙げられる。
アルキレンとしては、炭素原子数1〜12のアルキレンが好ましく、炭素原子数1〜6のアルキレンがより好ましく、炭素原子数1〜4のアルキレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルキレンは、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよいが、直鎖のアルキレンが好ましい。このようなアルキレンとしては、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、へキシレンが挙げられる。
アルケニレンとしては、炭素原子数2〜12のアルケニレンが好ましく、炭素原子数2〜6のアルケニレンがより好ましく、炭素原子数2〜4のアルケニレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルケニレンは、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよいが、直鎖のアルケニレンが好ましい。このようなアルケニレンとしては、例えば、エチレニレン、プロピニレン、ブテニレン、ペンテニレン、へキセニレンが挙げられる。
アルキニレンとしては、炭素原子数2〜12のアルキニレンが好ましく、炭素原子数2〜6のアルキニレンがより好ましく、炭素原子数2〜4のアルキニレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルキニレンは、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよいが、直鎖のアルキニレンが好ましい。このようなアルキニレンとしては、例えば、エチニレン、プロピニレン、ブチニレン、ペンチニレン、へキシニレンが挙げられる。
アリーレンとしては、炭素原子数6〜24のアリーレンが好ましく、炭素原子数6〜18のアリーレンがより好ましく、炭素原子数6〜14のアリーレンがさらに好ましく、炭素原子数6〜10のアリーレンがさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アリーレンとしては、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレンが挙げられる。
2価の複素環基は、2価の芳香族複素環基、または2価の非芳香族複素環基である。複素環を構成するヘテロ原子として、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子およびケイ素原子からなる群から選択される1種以上を含むことが好ましく、酸素原子、硫黄原子および窒素原子からなる群から選択される1種以上を含むことがより好ましい。
2価の芳香族複素環基としては、炭素原子数1〜21の2価の芳香族複素環基が好ましく、炭素原子数1〜15の2価の芳香族複素環基がより好ましく、炭素原子数1〜9の2価の芳香族複素環基がさらに好ましく、炭素原子数1〜6の2価の芳香族複素環基がさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。より具体的には、2価の芳香族複素環基としては、例えば、ピロールジイル、フランジイル、チオフェンジイル、ピリジンジイル、ピリダジンジイル、ピリミジンジイル、ピラジンジイル、トリアジンジイル、ピラゾールジイル、イミダゾールジイル、チアゾールジイル、イソチアゾールジイル、オキサゾールジイル、イソオキサゾールジイル、トリアゾールジイル、テトラゾールジイル、インドールジイル、プリンジイル、アントラキノンジイル、カルバゾールジイル、フルオレンジイル、キノリンジイル、イソキノリンジイル、キナゾリンジイル、およびフタラジンジイルが挙げられる。
2価の非芳香族複素環基としては、炭素原子数2〜21の非芳香族複素環基が好ましく、炭素原子数2〜15の非芳香族複素環基がより好ましく、炭素原子数2〜9の非芳香族複素環基がさらに好ましく、炭素原子数2〜6の非芳香族複素環基がさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。より具体的には、2価の非芳香族複素環基としては、例えば、ピロールジオンジイル、ピロリンジオンジイル、ピロリンジイル、オキシランジイル、アジリジンジイル、アゼチジンジイル、オキセタンジイル、チエタンジイル、ピロリジンジイル、ジヒドロフランジイル、テトラヒドロフランジイル、ジオキソランジイル、テトラヒドロチオフェンジイル、ピロリンジイル、イミダゾリジンジイル、オキサゾリジンジイル、ピペリジンジイル、ジヒドロピランジイル、テトラヒドロピランジイル、テトラヒドロチオピランジイル、モルホリンジイル、チオモルホリンジイル、ピペラジンジイル、ジヒドロオキサジンジイル、テトラヒドロオキサジンジイル、ジヒドロピリミジンジイル、およびテトラヒドロピリミジンジイルが挙げられる。
特定の実施形態では、Eは、E−E−Eとして表わされることができる。
は、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基である。Eの求電子基の定義、例および好ましい例は、Eにおける求電子基と同じである。
は、下記(a)あるいは(b)である:
(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕;あるいは
(b)下記式(i):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基である。
が上記(a)である場合、R〜Rにおける炭素原子数1〜6のアルキルは、上述のものと同じである。
が上記(a)である場合、Eと結合するXとしては、本発明の化合物の反応性および安定性の向上の観点より、C(R)(R)、N(R)、O、S、またはSeが好ましく、C(R)(R)、N(R)、O、またはSがより好ましく、C(R)(R)、N(R)、またはOがさらにより好ましく、C(R)(R)、またはN(R)がなおさらにより好ましく、C(R)(R)が最も好ましい。
におけるXはまた、脱離基(例、L、Lを参照)との関係において規定することができる。XがN(R)、O、S、またはSe等の原子または基である場合、脱離基のみならず、Xもまた求電子基から脱離し得る。しかし、式(I)で表される所定量の化合物を抗体との反応に使用した場合、式(I)で表される少なくとも一部の化合物におけるXは、求電子基から脱離しないように反応を制御することができるので、本発明では、Xとして上述したような原子または基を用いることができる。好ましくは、式(I)で表される化合物と抗体との目的反応の効率の向上、ひいては生体直交性官能基を有する抗体の収率の向上の観点から、Xとして、脱離基よりも脱離し難い原子または基(すなわち、当該原子または基のpKa値が脱離基のpKa値よりも大きいもの)を用いることができる。したがって、脱離基をより選択的に脱離させ、かつEにおけるXの脱離を抑制させることにより、式(I)で表される化合物と抗体との目的反応の効率を向上させ、ひいては生体直交性官能基を有する抗体の収率を向上させる観点から、EにおけるXとしては、脱離する能力が脱離基以下であるものが好ましい。このようなXとしては、脱離基の種類(例、−N(R)−、−N(OR)−、−O−、−S−、または−Se−、あるいはヘテロアリーレン)、ならびに脱離基に隣接して存在する脱離基の脱離する能力を高める基を含む基の有無およびその種類によって変動し得るが、概説すると、以下のとおりである。
(1)脱離基が−N(R)−または−N(OR)−である場合、Xとしては、C(R)(R)、またはN(R)が好ましく、C(R)(R)がより好ましい。
(2)脱離基が−O−である場合、Xとしては、C(R)(R)、N(R)、またはOが好ましく、C(R)(R)、またはN(R)がより好ましく、C(R)(R)がさらにより好ましい。
(3)脱離基が−S−である場合、Xとしては、C(R)(R)、N(R)、O、またはSが好ましく、C(R)(R)、N(R)、またはOがより好ましく、C(R)(R)、またはN(R)がさらにより好ましく、C(R)(R)がなおさらにより好ましい。
(4)脱離基が−Se−である場合、Xとしては、C(R)(R)、N(R)、O、S、またはSeが好ましく、C(R)(R)、N(R)、O、またはSがより好ましく、C(R)(R)、N(R)、またはOがさらにより好ましく、C(R)(R)、またはN(R)がなおさらにより好ましく、C(R)(R)が最も好ましい。
(5)脱離基がヘテロアリーレンである場合、Xとしては、C(R)(R)、N(R)、O、S、またはSeが好ましく、C(R)(R)、N(R)、O、またはSがより好ましく、C(R)(R)、N(R)、またはOがさらにより好ましく、C(R)(R)、またはN(R)がなおさらにより好ましく、C(R)(R)が最も好ましい。
が上記(b)である場合、環Zに含まれる、Eと結合する環構成原子X’は、炭素原子または窒素原子である。
と結合する環構成原子X’が炭素原子である場合、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基である。2価の環基は、例えば1〜5個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1もしくは2個の置換基を有していても、有していなくてもよい。化学構造が簡潔な化合物を合成する観点からは、このような置換基を有しないことが好ましい。一方、2価の環基が置換基を有する場合、このような置換基の例および好ましい例は、脱離基の例であるヘテロアリーレンが有していてもよい置換基と同じである。このような2価の環基としては、例えば、環状の2価の炭化水素基(例、アリーレン、環状のアルキレン、環状のアルケニレン、環状のアルキニレン)、および2価の複素環基(例、2価の芳香族複素環基、2価の非芳香族複素環基)が挙げられる。
2価の炭化水素基としては、環状の2価の炭化水素基であり、2価の炭化水素基としては、例えば、環状のアルキレン、環状のアルケニレン、環状のアルキニレン、アリーレンが挙げられる。
環状のアルキレンとしては、炭素原子数3〜12のアルキレンが好ましく、炭素原子数3〜10のアルキレンがより好ましく、炭素原子数5〜8のアルキレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。このようなアルキレンとしては、例えば、シクロプロピレン、シクロブチレン、シクロペンチレン、シクロへキシレン、シクロヘプチレン、シクロオクチレン、シクロノニレン、シクロデキレンが挙げられる。
環状のアルケニレンとしては、炭素原子数3〜12のアルケニレンが好ましく、炭素原子数3〜10のアルケニレンがより好ましく、炭素原子数5〜8のアルケニレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。このようなアルケニレンとしては、例えば、シクロプロペニレン、シクロブテニレン、シクロペンテニレン、シクロへキセニレン、シクロヘプテニレン、シクロオクテニレン、シクロノネニレン、シクロデケニレンが挙げられる。
環状のアルキニレンとしては、炭素原子数6〜12のアルキニレンが好ましく、炭素原子数7〜12のアルキニレンがより好ましく、炭素原子数8〜12のアルキニレンが特に好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アルキニレンは、直鎖、分岐鎖、または環状のいずれであってもよいが、直鎖のアルキニレンが好ましい。このようなアルキニレンとしては、例えば、シクロへキシニレン、シクロヘプチニレン、シクロオクチニレン、シクロノニニレン、シクロデキニレン、シクロウンデキニレン、シクロドデキニレンが挙げられる。
アリーレンとしては、炭素原子数6〜24のアリーレンが好ましく、炭素原子数6〜18のアリーレンがより好ましく、炭素原子数6〜14のアリーレンがさらに好ましく、炭素原子数6〜10のアリーレンがさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。アリーレンとしては、例えば、フェニレン、ナフチレン、アントラセニレンが挙げられる。
2価の複素環基は、2価の芳香族複素環基、または2価の非芳香族複素環基である。複素環を構成するヘテロ原子として、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子およびケイ素原子からなる群から選択される1種以上を含むことが好ましく、酸素原子、硫黄原子および窒素原子からなる群から選択される1種以上を含むことがより好ましい。
2価の芳香族複素環基としては、炭素原子数3〜21の2価の芳香族複素環基が好ましく、炭素原子数3〜15の2価の芳香族複素環基がより好ましく、炭素原子数3〜9の2価の芳香族複素環基がさらに好ましく、炭素原子数3〜6の2価の芳香族複素環基がさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。より具体的には、2価の芳香族複素環基としては、例えば、ピロールジイル、フランジイル、チオフェンジイル、ピリジンジイル、ピリダジンジイル、ピリミジンジイル、ピラゾールジイル、イソチアゾールジイル、イソオキサゾールジイル、インドールジイル、アントラキノンジイル、カルバゾールジイル、フルオレンジイル、キノリンジイル、イソキノリンジイル、キナゾリンジイル、およびフタラジンジイルが挙げられる。
2価の非芳香族複素環基としては、炭素原子数3〜21の非芳香族複素環基が好ましく、炭素原子数3〜15の非芳香族複素環基がより好ましく、炭素原子数3〜9の非芳香族複素環基がさらに好ましく、炭素原子数3〜6の非芳香族複素環基がさらにより好ましい。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。より具体的には、2価の非芳香族複素環基としては、例えば、ピロリンジオンジイル、ピロリンジイル、アゼチジンジイル、オキセタンジイル、チエタンジイル、ピロリジンジイル、ジヒドロフランジイル、テトラヒドロフランジイル、テトラヒドロチオフェンジイル、ピロリンジイル、ピペリジンジイル、ジヒドロピランジイル、テトラヒドロピランジイル、テトラヒドロチオピランジイル、ピペラジンジイル、ジヒドロオキサジンジイル、テトラヒドロオキサジンジイル、ジヒドロピリミジンジイル、およびテトラヒドロピリミジンジイルが挙げられる。
と結合する環構成原子X’が窒素原子である場合、環Zは、Eと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。このような2価の複素環基は、環構成原子として窒素原子を含む2価の複素環基である。環構成原子として窒素原子を含む2価の複素環基としては、炭素原子数3〜21の2価の複素環基が好ましく、炭素原子数3〜15の2価の複素環基がより好ましく、炭素原子数3〜9の2価の複素環基がさらに好ましく、炭素原子数3〜6の2価の複素環基がさらにより好ましい。2価の複素環基は、例えば1〜5個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1もしくは2個の置換基を有していても、有していなくてもよい。化学構造が簡潔な化合物を合成する観点からは、このような置換基を有しないことが好ましい。一方、2価の複素環基が置換基を有する場合、このような置換基の例および好ましい例は、脱離基の例であるヘテロアリーレンが有していてもよい置換基と同じである。上記炭素原子数に置換基の炭素原子数は含まれない。環構成原子として窒素原子を含む2価の複素環基としては、例えば、環構成原子として窒素原子を含む2価の芳香族複素環基、環構成原子として窒素原子を含む2価の非芳香族複素環基が挙げられる。環構成原子として窒素原子を含む2価の芳香族複素環基としては、例えば、ピロールジイル、イミダゾールジイル、インドールジイル、プリンジイル、カルバゾールジイルが挙げられる。環構成原子として窒素原子を含む2価の非芳香族複素環基としては、例えば、ピロールジオンジイル、ピロリンジオンジイル、ピロリンジイル、アジリジンジイル、アゼチジンジイル、ピロリジンジイル、ピロリンジイル、イミダゾリジンジイル、ピペリジンジイル、モルホリンジイル、チオモルホリンジイル、ピペラジンジイル、ジヒドロピリミジンジイル、およびテトラヒドロピリミジンジイルが挙げられる。
好ましくは、(b)上記式(i)で表される基は、(b’)下記式(i’):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基である。・は結合手である。)で表される基である。上記式(i’)で表される基における環Zについての2価の環基の定義、例および好ましい例は、上記式(i)で表される基における環Zについての2価の環基のものと同じである。
は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基である。Eで表される2価の基は、Eで表される求電子基を含む2価の基が求電子基に加えて他の2価の基を含む2価の基である場合における他の2価の基と同じである。
L(脱離基を含む2価の基)とB(生体直交性官能基)とを連結するE(求電子基を含む2価の基)またはE(求電子基)−E(上記(a)または(b))−E(結合または2価の基)の主鎖の長さは、式(I)で表される化合物と抗体との間の反応における、抗体中の特定のアミノ酸残基の位置選択的な修飾に関与し得ず、むしろ、当該反応後に生成する、生体直交性官能基を有する抗体における抗体と生体直交性官能基との間の距離に関与し得る。EまたはE−E−Eの主鎖とは、LおよびBを連結する、共有結合で連結された複数の原子からなる鎖状構造をいい、水素原子、分岐構造部分、および置換基は除かれる。したがって、EまたはE−E−Eの主鎖の長さは、当該距離の調節の観点から、適宜設計することができる。
LとBとを連結するEまたはE−E−Eの主鎖の長さは、特に限定されないが、3個以上の原子からなる長さであってもよい。
主鎖が環構造を含まない構造である場合、主鎖の原子数は、鎖状構造中の原子数(水素原子、分岐構造部分、および置換基中の原子数を除く)を数えることにより決定することができる。
一方、主鎖が環構造を含む構造である場合、主鎖の長さを規定する観点から、主鎖の原子数を便宜的に数えることができる。具体的には、このような場合における主鎖の原子数は、上述のとおり、主鎖において2価の環構造を含まない鎖状構造中の原子数(水素原子、分岐構造部分、および置換基中の原子数を除く)に加えて、環構造中の2つの結合手を連絡する最短経路の原子数を数えることにより決定することができる。
好ましくは、EまたはE−E−Eの主鎖は、Eにおける「他の2価の基」またはEにおける「2価の基」が2価の環構造を含まない鎖状構造であってもよい。したがって、Eにおける「他の2価の基」またはEにおける「2価の基」は、2価の直鎖または分岐鎖の炭化水素基、−C(=O)−、−NR−(Rは水素原子、または上述の置換基を示す)、−O−、−S−、−C(=S)−、およびこれらの2以上(例えば2〜8、好ましくは2〜6、より好ましくは2〜4)の組み合わせからなる基であってもよい。2価の直鎖または分岐鎖の炭化水素基は、例えば1〜5個、好ましくは1〜3個、より好ましくは1もしくは2個の置換基を有していても、有していなくてもよい。化学構造が簡潔な化合物を合成する観点からは、このような置換基を有しないことが好ましい。一方、上記のような基が置換基を有する場合、このような置換基の例および好ましい例は、脱離基の例であるヘテロアリーレンが有していてもよい置換基と同じである。
1−5.生体直交性官能基(B)
式(I)において、Bは、生体直交性官能基である。
生体直交性官能基とは、生体構成成分(例、アミノ酸、核酸、脂質、糖、リン酸)とは反応しない、もしくは生体構成成分に対する反応の速度が遅いが、生体構成成分以外の成分に対して選択的に反応する基をいう。生体直交性官能基は、当該技術分野において周知である(例、Sharpless K.B.et al.,Angew.Chem.Int.Ed.40,2004(2015);Bertozzi C.R.et al.,Science 291,2357(2001);Bertozzi C.R.et al.,Nature Chemical Biology 1,13(2005)を参照)。
親和性物質の標的が抗体(タンパク質)である場合、生体直交性官能基は、タンパク質に対する生体直交性官能基である。タンパク質に対する生体直交性官能基とは、タンパク質を構成する天然の20種のアミノ酸残基の側鎖と反応せずに、所定の官能基と反応する基である。タンパク質を構成する天然の20種のアミノ酸は、アラニン(A)、アスパラギン(N)、システイン(C)、グルタミン(Q)、グリシン(G)、イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、フェニルアラニン(F)、プロリン(P)、セリン(S)、スレオニン(T)、トリプトファン(W)、チロシン(Y)、バリン(V)、アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E)、アルギニン(R)、ヒスチジン(H)、およびリジン(L)である。これらの天然の20種のアミノ酸のうち、側鎖がない(すなわち、水素原子である)グリシン、ならびに側鎖が炭化水素基である(すなわち、硫黄原子、窒素原子、および酸素原子からなる群より選ばれるヘテロ原子を側鎖に含まない)アラニン、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、およびバリンは、通常の反応に対して不活性である。したがって、タンパク質に対する生体直交性官能基は、通常の反応に対して不活性である側鎖を有するこれらのアミノ酸の側鎖に加えて、アスパラギン、グルタミン、メチオニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジン、およびリジンの側鎖に対しても反応できない官能基である。
タンパク質に対して反応できないこのような生体直交性官能基としては、例えば、アジド残基、アルデヒド残基、チオール残基、アルケン残基(換言すれば、炭素原子間二重結合を有する最小単位であるビニレン(エテニレン)部分を有していればよい。以下同様)、アルキン残基(換言すれば、炭素原子間三重結合を有する最小単位であるエチニレン部分を有していればよい。以下同様)、ハロゲン残基、テトラジン残基、ニトロン残基、ヒドロキシルアミン残基、ニトリル残基、ヒドラジン残基、ケトン残基、ボロン酸残基、シアノベンゾチアゾール残基、アリル残基、ホスフィン残基、マレイミド残基、ジスルフィド残基、チオエステル残基、α―ハロカルボニル残基(例、α位にフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を有するカルボニル残基。以下同様)、イソニトリル残基、シドノン残基、セレン残基が挙げられる。抗体は、遊離のチオールを含み得ないタンパク質であり得る。遊離のチオールを含み得ないタンパク質においては、チオールが生体直交性官能基として機能する。したがって、親和性物質の標的が抗体である場合、生体直交性官能基にはチオールが含まれる。チオール残基は、未保護のチオール残基(すなわち、−SH)であっても、保護されたチオール残基であってもよい。保護されたチオール残基におけるチオール残基の保護基としては、例えば、炭化水素基〔例、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基(例、フェニル基、ナフチル基)、アリールアルキル(アラルキル)基〕、アシル基(例、アセチル基、プロポキシ基、tert−ブトキシカルボニル基等のブトキシカルボニル基、ベンゾイル基)、アリールアルキルオキシカルボニル基(例、フルオレニルメトキシカルボニル基)、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキル(アラルキル)オキシカルボニル基(例、ベンジルオキシカルボニル基)、アルキルチオール基(t−ブチルチオ基)、アリールチオール基(例、ピリジルジチオ基)が挙げられる。あるいは、保護されたチオール残基は、ジスルフィド残基であってもよい。アリールアルキル(アラルキル)基、およびアリールアルキル(アラルキル)オキシカルボニル基におけるアリールアルキルは、1個または複数個(例えば、2個、3個、4個、5個)のアリールがアルキルに結合したものである。チオール残基の保護基の炭素原子数は、例えば1〜30個、好ましくは1〜20個、より好ましくは1〜15個、さらにより好ましくは1〜10個、特に好ましくは1〜6個である。本発明では、式(I)で表される化合物において、1種または2種以上(例、2種、3種、4種)の生体直交性官能基が含まれていてもよいが、好ましくは、1種の生体直交性官能基が含まれていてもよい。
より具体的には、生体直交性官能基は、下記からなる群より選ばれるいずれか一つの化学構造に対応していてもよい。
Figure 2019240288
〔式中、
1f、単一もしくは複数のR1gおよび単一もしくは複数のR1hは、同一もしくは異なって、(a)〜(g)からなる群より選ばれる原子もしくは基、または電子吸引基であり、
・は、結合手である。)
(a)〜(g)からなる群より選ばれる原子もしくは基としては、下記が挙げられる:
(a)水素原子、またはハロゲン原子;
(b)1価の炭化水素基;
(c)アラルキル;
(d)1価の複素環基;
(e)R−O−、R−C(=O)−、R−O−C(=O)−、もしくはR−C(=O)−O−(Rは、水素原子、もしくは1価の炭化水素基を示す。);または
(f)NR−、NR−C(=O)−、NR−C(=O)−O−、もしくはR−C(=O)−NR−(RおよびRは、同一もしくは異なって、水素原子、もしくは1価の炭化水素基を示す。);
(g)ニトロ基、硫酸基、スルホン酸基、シアノ基、もしくはカルボキシル基
からなる群より選ばれる基。
(a)〜(g)におけるハロゲン原子、1価の炭化水素基、アラルキル、1価の複素環基、およびR〜Rにおける1価の炭化水素基の定義、例および好ましい例は、上記(i)〜(vii)におけるものと同じである。特に好ましくは、(a)〜(g)からなる群より選ばれる原子もしくは基は、(a)または(b)の原子もしくは基である。
好ましくは、生体直交性官能基は、反応効率の向上等の観点より、上述の生体直交性官能基のなかでも、アジド残基、チオール残基、アルキン残基、マレイミド残基、およびジスルフィド残基からなる群より選ばれる基であってもよい。
電子吸引基としては、例えば、上述したものが挙げられるが、ハロゲン原子、ボロン酸残基、メシル、トシル、トリフレートが好ましい。
1−6.式(I)で表される化合物の好ましい構造
好ましい実施形態では、式(I)で表される化合物は、下記式(I−1):
A−L−L−E−E−E−B (I−1)
〔式中、
AおよびBは、式(I)のものと同じであり、
は、結合または2価の基であり、
は、脱離基であり、
は、(i)脱離基と連結しており、かつ(ii)抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基であり、
は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
脱離基は、上記求核基と上記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される化合物であってもよい。
式(I−1)において、Lで表される脱離基は、好ましくは、上記(a)〜(c)のいずれかである。Lで表される脱離基の例および好ましい例もまた、上記(a)〜(c)で述べたものと同じである。
好ましい特定の実施形態では、式(I−1)で表される化合物は、下記式(I−2):
A−L−L−E−X−Y−E−B (I−2)
〔式中、
A、L、X、Y、およびBは、式(I−1)のものと同じであり、
は、
(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、2価の基である。〕で表される化合物であってもよい。
好ましい別の特定の実施形態では、式(I−1)で表される化合物は、下記式(I−3):
Figure 2019240288
〔式中、
A、L、環Z、環構成原子X’、およびBは、前記式(I−1)のものと同じであり、
は、
(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕で表される化合物であってもよい。
好ましくは、式(I−3)で表される化合物は、下記式(I−4):
Figure 2019240288
〔式中、
A、L、およびBは、前記式(I−1)のものと同じであり、
は、(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
環Zは、Eと結合する環構成原子およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基である。)で表される基であり、
は、結合または2価の基である。〕で表される化合物であってもよい。
上記式(I−1)〜(I−4)で表される化合物において、A、L、L、E、E、E、およびB、ならびに−X−Y−、R〜Rにおける炭素原子数1〜6のアルキル、式(i)で表される基(例、2価の環基、2価の複素環基)の定義、例および好ましい例は、上述したものと同じである。また、Lである(a)〜(c)、ならびに環Z(例、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基)、環P、およびQ(例、Rにおける炭素原子数1〜6のアルキル)などの基の定義、例および好ましい例もまた、上述したものと同じである。
1−7.製造方法
抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩は、適宜調製することができる。抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩は、式(I)、好ましくは式(I−1)、より好ましくは式(I−2)、(I−3)または(I−4)で表される。
抗体に対する親和性物質(A)としては、任意の官能基を有するものを適宜選択することができる。したがって、当該官能基と反応することができる反応性基を利用することにより、親和性物質を、L−E−Bで表される構造単位と反応させて、A−L−E−Bで表される構造単位を調製することができる。例えば、このような反応は、適切な反応系、例えば有機溶媒系または水溶液系において、適温(例、約15〜200℃)で行うことができる。反応系は、適切な触媒を含んでいてもよい。反応時間は、例えば1分〜20時間、好ましくは10分〜15時間、より好ましくは20分〜10時間、さらにより好ましくは30分〜8時間である。
反応系において、親和性物質(X)に対する、L−E−Bで表される構造単位(Y)のモル比率(Y/X)は、当該構造単位および親和性物質の種類、当該構造単位によって修飾されるべき親和性物質中の部位の数等に応じて変動することから特に限定されないが、例えば0.1〜50であり、好ましくは0.5〜40であり、より好ましくは1〜35であり、さらにより好ましくは2〜25であり、特に好ましくは3〜15である。
抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩の生成の確認は、その具体的な原料および生成物の分子量にもよるが、例えば、電気泳動法、クロマトグラフィー(例、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、逆相カラムクロマトグラフィー、HPLC)、または質量分析により、好ましくは、質量分析により行うことができる。抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩は、クロマトグラフィー(例、上述したクロマトグラフィー、およびアフィニティークロマトグラフィー)等の任意の方法により適宜精製することができる。
1−8.その他
後述の発明〔例、式(II)、(III)およびその下位概念の式、ならびに部分構造式で表される発明〕では、任意の記号(例、A、L、E、B)、および当該記号に関連して表される用語の詳細(例えば、定義、例および好ましい例)は、上記式(I)またはその下位概念の式で表される化合物またはその塩の発明と共通する。また、後述の発明を規定することができる特定の基(例、生体直交性官能基、2価の基、置換基)、および特定の数値等の任意の技術要素(例、定義、例および好ましい例)についても、上記で説明したものと共通にすることができる。したがって、これらの事項は、特に言及することなく、後述の発明において適宜援用することができる。同様に、後述の発明で述べた特定の発明の技術要素は、本発明および他の発明の技術要素として、適宜援用することができる。
2.生体直交性官能基を有する抗体の製造方法
本発明は、以下を含む、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩の製造方法を提供する。
(1)下記式(I):
A−L−E−B (I)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)脱離基と連結しており、かつ(ii)抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基であり、
脱離基は、上記求核基と上記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
下記式(II):
Ab−E−B (II)
〔式中、
EおよびBは、式(I)のものと同じであり、
Abは、抗体である。〕で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を生成すること。
生体直交性官能基を有する抗体の製造方法で用いられる抗体は、上述の抗体と同じである。好ましくは、抗体は、モノクローナル抗体である。モノクローナル抗体のアイソタイプとしては、例えば、IgG(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgM、IgA、IgD、IgE、およびIgYが挙げられる。モノクローナル抗体は、全長抗体、または抗体断片(例、F(ab’)、Fab’、Fab、Fv、単鎖抗体)であるが、全長抗体が好ましい。特に好ましくは、抗体は、ヒトIgG(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)を定常領域に有するヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体である。
式(II)におけるAbは、上述の抗体と同じであり、Eにおける求電子基と共有結合している。Eにおける求電子基との共有結合に供される抗体中の求核基としては、例えば、リジン残基の側鎖におけるNH、チロシン残基の側鎖におけるOH、セリン残基の側鎖におけるOH、スレオニン残基の側鎖におけるOH、およびシステイン残基の側鎖におけるSHが挙げられる。
式(II)におけるEは、上記式(I)におけるEと同じである。Eは、E−E−Eで表されることができる。E、E、およびEは、上述のものと同じである。上述のとおり、EおよびE−E−Eは、潜在的な免疫原性を有し、また血中で加水分解され易いという問題を抱えるペプチド部分を含まないように設計できる。この場合、式(II)で表される生体直交性官能基を有する抗体は、かかる問題を抱えない、機能性物質を有する抗体の調製に使用することができる。
Eにおける求電子基およびEの求電子基は、抗体中の求核基と共有結合している。抗体中の求核基と共有結合している求電子基としては、例えば、NH−C(=O)−、NH−SO−、およびNH−CH−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基がリジン残基の側鎖におけるNHである場合)、O−C(=O)−、O−SO−、およびO−CH−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基が、チロシン残基、セリン残基、またはスレオニン残基の側鎖におけるOHである場合)、S−C(=O)−、およびS−CH−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基が、システイン残基の側鎖におけるSHである場合)が挙げられる。抗体中の求核基と共有結合している求電子基としては、NH−C(=O)−およびNH−SO−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基がリジン残基の側鎖におけるNHである場合)、O−C(=O)−およびO−SO−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基が、チロシン残基の側鎖におけるOHである場合)が好ましく、NH−C(=O)−およびNH−SO−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基がリジン残基の側鎖におけるNHである場合)がより好ましく、NH−C(=O)−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基がリジン残基の側鎖におけるNHである場合)がさらにより好ましい。
式(II)におけるBは、上記式(I)におけるBと同じである。
好ましくは、本発明の製造方法で製造される生体直交性官能基を有する抗体は、生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体である。抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩が、式(I)で表されるものである場合、式(II)で表される、生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体を製造することができる。生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体は、好ましくは、定常領域のみに生体直交性官能基を有する抗体であり、より好ましくは、Fc領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である。
本明細書において、「位置選択的」または「位置選択性」とは、抗体において特定のアミノ酸残基が特定の領域に偏在していないにもかかわらず、抗体中の特定のアミノ酸残基と結合できる所定の構造単位が、抗体中の特定の領域に偏在することをいう。したがって、「位置選択的に有する」、「位置選択的な結合」、「位置選択性での結合」等の位置選択性に関連する表現は、1個以上の特定のアミノ酸残基を含む標的領域における所定の構造単位の結合率または保有率が、標的領域における当該特定のアミノ酸残基と同種である複数個のアミノ酸残基を含む非標的領域における当該構造単位の保有率または結合率よりも有意なレベルで高いことを意味する。このような位置選択的な結合または保有は、抗体中の特定のアミノ酸残基に対して所定の構造単位をランダムに反応させるのではなく、抗体に対する親和性物質を含む化合物を用いることにより、抗体中の標的領域における特定のアミノ酸残基に対して所定の構造単位を優先的に反応させることができる本発明により達成することができる。
より具体的には、抗体(Ab)が、連続する1〜50個のアミノ酸残基からなる標的領域〔例、ヒトIgG Fc領域における246〜248位のアミノ酸残基からなる領域、(b)ヒトIgG Fc領域における288〜290位のアミノ酸残基からなる領域、または(c)ヒトIgG Fc領域における317位のアミノ酸残基からなる領域〕中において特定のアミノ酸残基(例、リジン残基、チロシン残基、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基)を1個以上含み、かつ、前記標的領域以外の非標的領域中において前記特定のアミノ酸残基を5個以上含む場合、抗体以外の部分構造は、当該標的領域中に含まれる1個以上の特定のアミノ酸残基に対して30%以上の位置選択性で結合させることができる。位置選択性は、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、さらにより好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、または100%であってもよい。
本発明の製造方法で製造される生体直交性官能基を有する抗体はまた、重鎖の数に応じて、生体直交性官能基(すなわち、E−Bで表わされる構造単位)を有することができる。生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体は、先ず、式(I)で表される化合物(A−L−E−B)を、抗体に対する親和性物質(A)を介して抗体重鎖の定常領域に会合させ、次いで、Eにおける求電子基を、会合部位の近傍(上記抗体重鎖と同一重鎖の定常領域)における特定のアミノ酸残基の側鎖中の求核基と反応させることにより、製造することができる。したがって、抗体重鎖を複数(例えば1〜8個、好ましくは1〜4個、より好ましくは2個)有する抗体を本発明の製造方法において用いることで、複数の抗体重鎖の同じ標的領域においてE−Bで表われる複数の構造単位(またはその下位概念の複数の構造単位)を位置選択的に有する抗体を製造することができる。例えば、抗体重鎖を2つ有する抗体(例、IgG、IgD、IgE、F(ab‘)抗体、Fc領域タンパク質、Fc融合タンパク質)を本発明の製造方法において用いることで、2つの抗体重鎖の同じ標的領域においてE−Bで表われる2つの構造単位を位置選択的に有する抗体を製造することができる。すなわち、生体直交性官能基を有する抗体において、生体直交性官能基による修飾様式を複数(例、2つ)の重鎖間で同一にすることができる。
生体直交性官能基を有する抗体はまた、1つの抗体重鎖の複数(例えば2〜5個、好ましくは2〜4個、より好ましくは2または3個)の標的領域において、同種または異種の生体直交性官能基(例えば、E−Bで表わされる構造単位)を有することができる。この場合、生体直交性官能基を有する抗体において、生体直交性官能基による修飾様式を複数(例、2つ)の重鎖間で同一にすることができる。
本発明の製造方法はまた、生成した抗体を、特定の処理に付すことにより、生体直交性官能基を有し、かつさらに修飾された抗体を生成することを含んでいてもよい。このような特定の処理としては、例えば、抗体の断片化処理(例、パパイン、ペプシン等の特定のプロテアーゼによる処理)が挙げられる。
本発明の製造方法において式(I)で表される化合物またはその塩を用いる場合、上記式(II)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができる。
好ましい実施形態では、本発明の製造方法において式(I)で表される化合物として式(I−1)で表されるものを用いる場合、下記式(II−1)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができる。
Ab−E−E−E−B (II−1)
〔式中、
Abは、抗体であり、
は、抗体中の求核基と連結している求電子基であり、
は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基である。〕
好ましい特定の実施形態では、本発明の製造方法において式(I−1)で表される化合物として式(I−2)で表されるものを用いる場合、下記式(II−2)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができる。
Ab−E−X−Y−E−B (II−2)
〔式中、
Ab、X、Y、およびBは、式(II−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、2価の基である。〕
好ましい別の特定の実施形態では、本発明の製造方法において式(I−1)で表される化合物として式(I−3)で表されるものを用いる場合、下記式(II−3)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができる。
Figure 2019240288
〔式中、
Ab、環構成原子X’、環Z、およびBは、式(II−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕
好ましくは、本発明の製造方法において式(I−3)で表される化合物として式(I−4)で表されるものを用いる場合、下記式(II−4)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができる。
Figure 2019240288
〔式中、
Ab、環Z、およびBは、式(II−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕
式(II)、(II−1)、(II−2)、(II−3)または(II−4)における任意の記号(例、E、E、E、E、B)、および当該記号に関連して表される用語(例、抗体、求電子基、生体直交性官能基)の詳細(例えば、定義、例および好ましい例)は、上記式(I)またはその下位概念の式のものと共通する。
抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩は、Eにおける求電子基またはEの求電子基を有するため、抗体と反応することができる。このような反応は、タンパク質の変性・分解(例、アミド結合の切断)を引き起こし得ない条件(温和な条件)下で適宜行うことができる。例えば、このような反応は、適切な反応系、例えば緩衝液中において、室温(例、約15〜30℃)で行うことができる。緩衝液のpHは、例えば5〜9であり、好ましくは5.5〜8.5であり、より好ましくは6.0〜8.0である。緩衝液は、適切な触媒を含んでいてもよい。反応時間は、例えば1分〜20時間、好ましくは10分〜15時間、より好ましくは20分〜10時間、さらにより好ましくは30分〜8時間である。このような反応の詳細については、例えば、G.J.L.Bernardes et al.,Chem.Rev.,115,2174(2015);G.J.L.Bernardes et al.,Chem.Asian.J.,4,630(2009);B.G.Davies et al.,Nat.Commun.,5,4740(2014);A.Wagner et al.,Bioconjugate.Chem.,25,825(2014)を参照のこと。
反応系において、抗体(X)に対する、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩(Y)のモル比率(Y/X)は、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩および抗体の種類、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩によって修飾されるべき抗体中の部位の数(例、DAR)等に応じて変動することから特に限定されないが、例えば0.1〜100であり、好ましくは0.5〜80であり、より好ましくは1〜70であり、さらにより好ましくは2〜50であり、特に好ましくは3〜30である。
生体直交性官能基を有する抗体の生成の確認は、その具体的な原料および生成物の分子量にもよるが、例えば、電気泳動法、クロマトグラフィー(例、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、逆相カラムクロマトグラフィー、HPLC)、または質量分析により、好ましくは、質量分析により行うことができる。位置選択性の確認は、例えば、ペプチドマッピングにより行うことができる。ペプチドマッピングは、例えば、プロテアーゼ(例、トリプシン、キモトリプシン、)処理および質量分析により行うことができる。プロテアーゼとしては、エンドプロテアーゼが好ましい。このようなエンドプロテアーゼとしては、例えば、トリプシン、キモトリプシン、Glu−C、Lys−N、Lys−C、Asp−Nが挙げられる。生体直交性官能基を有する抗体が保有する、生体直交性官能基の個数の確認は、例えば、電気泳動法、クロマトグラフィー、または質量分析により、好ましくは、質量分析により行うことができる。生体直交性官能基を有する抗体は、クロマトグラフィー(例、上述したクロマトグラフィー、およびアフィニティークロマトグラフィー)等の任意の方法により適宜精製することができる。
3.抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を用いる、機能性物質を有する抗体の製造方法
本発明は、以下を含む、機能性物質を有する抗体またはその塩の製造方法を提供する。
(1)下記式(I):
A−L−E−B (I)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)脱離基と連結しており、かつ(ii)抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基であり、
脱離基は、上記求核基と上記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
下記式(II):
Ab−E−B (II)
〔式中、
EおよびBは、前記式(I)のものと同じであり、
Abは、抗体である。〕で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を生成すること;ならびに
(2)前記式(II)で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を、生体直交性官能基を介して機能性物質と反応させて、
下記式(III):
Ab−E−B’−F (III)
〔式中、
Abは、式(II)のものと同じであり、
Eは、式(I)のものと同じであり、
B’は、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質である。〕で表される、機能性物質を有する抗体またはその塩を生成すること。
(1)の工程は、生体直交性官能基を有する抗体の製造方法と同様にして行うことができる。
(2)の工程で用いられる機能性物質(F)は、抗体に任意の機能を付与する物質である限り特に限定されず、例えば、薬物、標識物質、安定化剤が挙げられるが、好ましくは薬物または標識物質である。機能性物質はまた、単一の機能性物質であってもよく、または2以上の機能性物質が連結された物質であってもよい。
薬物としては、任意の疾患に対する薬物であってもよい。このような疾患としては、例えば、癌(例、肺癌、胃癌、大腸癌、膵臓癌、腎臓癌、肝臓癌、甲状腺癌、前立腺癌、膀胱癌、卵巣癌、子宮癌、骨癌、皮膚癌、脳腫瘍、黒色腫)、自己免疫疾患・炎症性疾患(例、アレルギー疾患、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス)、脳神経疾患(例、脳梗塞、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症)、感染症(例、細菌感染症、ウイルス感染症)、遺伝性・希少疾患(例、遺伝性球状赤血球症、非ジストロフィー筋緊張症)、眼疾患(例、加齢黄斑変性症、糖尿病網膜症、網膜色素変性症)、骨・整形外科領域の疾患(例、変形性関節症)、血液疾患(例、白血病、紫斑病)、その他の疾患(例、糖尿病、高脂血症等の代謝異常症、肝臓疾患、腎疾患、肺疾患、循環器系疾患、消化器官系疾患)が挙げられる。薬物は、所定の疾患を治療または予防する薬物、または所定の疾患の標的タンパク質に対する抗体の使用に伴う副作用を緩和する薬物であってもよい。
より具体的には、薬物は、抗癌剤である。抗癌剤としては、例えば、化学療法剤、毒素、放射性同位体またはそれを含む物質が挙げられる。化学療法剤としては、例えば、DNA損傷剤、代謝拮抗薬、酵素阻害剤、DNAインターカレート剤、DNA切断剤、トポイソメラーゼ阻害剤、DNA結合阻害剤、チューブリン結合阻害剤、細胞傷害性ヌクレオシド、白金化合物が挙げられる。毒素としては、例えば、細菌毒素(例、ジフテリア毒素)、植物毒素(例、リシン)が挙げられる。放射性同位体としては、例えば、水素原子の放射性同位体(例、H)、炭素原子の放射性同位体(例、14C)、リン原子の放射性同位体(例、32P)、硫黄原子の放射性同位体(例、35)、イットリウムの放射性同位体(例、90Y)、テクネチウムの放射性同位体(例、99mTc)、インジウムの放射性同位体(例、111In)、ヨウ素原子の放射性同位体(例、123I、125I、129I、131I)、サマリウムの放射性同位体(例、153Sm)、レニウムの放射性同位体(例、186Re)、アスタチンの放射性同位体(例、211At)、ビスマスの放射性同位体(例、212Bi)が挙げられる。
標識物質としては、例えば、酵素(例、ペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ、βガラクトシダーゼ)、親和性物質(例、ストレプトアビジン、ビオチン、ジゴキシゲニン、アプタマー)、蛍光物質(例、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、緑色蛍光タンパク質、赤色蛍光タンパク質)、発光物質(例、ルシフェリン、エクオリン、アクリジニウムエステル、トリス(2,2’−ビピリジル)ルテニウム、ルミノール)、放射性同位体(例、上述したもの)またはそれを含む物質が挙げられる。
機能性物質はまた、高分子化合物、中分子化合物、または低分子化合物であり、好ましくは、低分子化合物である。低分子化合物とは、分子量1500以下の化合物をいう。低分子化合物は、天然化合物または合成化合物である。低分子化合物の分子量は、1200以下、1000以下、900以下、800以下、700以下、600以下、500以下、400以下、または300以下であってもよい。低分子化合物の分子量はまた、30以上、40以上、または50以上であってもよい。低分子化合物は、上述したような薬物または標識物質であってもよい。また、低分子化合物としては、例えば、アミノ酸、オリゴペプチド、ビタミン、ヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、単糖、オリゴ糖、脂質、脂肪酸、およびそれらの塩が挙げられる。
機能性物質は、その構造に応じた種々の官能基を有する。機能性物質が、生体直交性官能基と反応し易い官能基を有する場合、機能性物質の当該官能基と生体直交性官能基とを適宜反応させることができる。生体直交性官能基と反応し易い官能基は、生体直交性官能基の具体的な種類によっても異なり得る。当業者であれば、適切な官能基を、生体直交性官能基と反応し易い官能基として適宜選択することができる(例、Boutureira et al., Chem. Rev.,2015,115,2174−2195)。生体直交性官能基と反応し易い官能基としては、例えば、生体直交性官能基がアルキン残基の場合はアジド残基が挙げられ、生体直交性官能基がアルデヒド残基またはケトン残基の場合はヒドラジン残基が挙げられ、生体直交性官能基がチオール残基の場合はマレイミド残基およびジスルフィド残基が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、生体直交性官能基がアルキン残基であり、かつ生体直交性官能基と反応し易い官能基がアジド残基である場合(またはその逆である場合)、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基は、トリアゾール残基(他の環と縮合していても縮合していなくてもよい)を含む2価の基であってもよい;生体直交性官能基がアルデヒド残基またはケトン残基であり、かつ生体直交性官能基と反応し易い官能基がヒドラジン残基である場合(またはその逆である場合)、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基は、ヒドラゾン残基を含む2価の基であってもよい;生体直交性官能基がチオール残基であり、かつ生体直交性官能基と反応し易い官能基がマレイミド残基またはジスルフィド残基である場合(またはその逆である場合)、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基は、チオスクシンイミド残基を含む2価の基、またはジスルフィド残基を含む2価の基であってもよい(例、Boutureira et al., Chem. Rev.,2015,115,2174−2195)。トリアゾール残基(他の環と縮合していても縮合していなくてもよい)を含む2価の基、ヒドラゾン残基を含む2価の基、チオスクシンイミド残基を含む2価の基、またはジスルフィド残基を含む2価の基は、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基の好ましい例である。
一方、機能性物質が、生体直交性官能基と反応し易い官能基を有しない場合、機能性物質として、所望の官能基を有するように誘導体化されたものを使用することができる。例えば、機能性物質が可溶性タンパク質である場合、可溶性タンパク質が天然に有しない官能基を有するように誘導体化されたものを使用することができる。
誘導体化は、当該分野における技術常識である(例、国際公開第2004/010957号、米国特許出願公開第2006/0074008号明細書、米国特許出願公開第2005/0238649号明細書)。例えば、誘導体化は、上述したような架橋剤を用いて行われてもよい。あるいは、誘導体化は、所望の官能基を有する特定のリンカーを用いて行われてもよい。例えば、このようなリンカーは、適切な環境(例、細胞内または細胞外)において機能性物質と抗体とをリンカーの切断により分離可能なものであってもよい。このようなリンカーとしては、例えば、特定のプロテアーゼ〔例、細胞内プロテアーゼ(例、リソソーム、またはエンドソーム中に存在するプロテアーゼ)、細胞外プロテアーゼ(例、分泌性プロテアーゼ)〕で分解されるペプチジルリンカー(例、米国特許第6,214,345号;Dubowchik et al.,Pharm.Therapeutics 83:67−123(1999))、生体内に存在する局所酸性部位で切断され得るリンカー(例、米国特許第5,622,929号、同第5,122,368号;同第5,824,805号)が挙げられる。リンカーは、自壊的(self−immolative)であってもよい(例、国際公開第02/083180号、国際公開第04/043493号、国際公開第05/112919号)。本発明では、誘導体化された機能性物質も、単に「機能性物質」と呼称することができる。
式(III)におけるAbは、上述の抗体と同じであり、Eにおける求電子基と共有結合している。Eにおける求電子基との共有結合に供される抗体中の求核基としては、例えば、リジン残基の側鎖におけるNH、チロシン残基の側鎖におけるOH、セリン残基の側鎖におけるOH、スレオニン残基の側鎖におけるOH、およびシステイン残基の側鎖におけるSHが挙げられる。
式(III)におけるEは、上記式(I)におけるEと同じである。Eは、E−E−Eで表されることができる。E、E、およびEは、上述のものと同じである。上述のとおり、EおよびE−E−Eは、潜在的な免疫原性を有し、また血中で加水分解され易いという問題を抱えるペプチド部分を含まないように設計できる。この場合、式(III)で表される機能性物質を有する抗体は、医薬として好適に使用することができる。
Eにおける求電子基およびEの求電子基は、抗体中の求核基と共有結合している。抗体中の求核基と共有結合している求電子基としては、例えば、NH−C(=O)−、NH−SO−、およびNH−CH−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基がリジン残基の側鎖におけるNHである場合)、O−C(=O)−、O−SO−、およびO−CH−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基が、チロシン残基、セリン残基、またはスレオニン残基の側鎖におけるOHである場合)、S−C(=O)−、およびS−CH−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基が、システイン残基の側鎖におけるSHである場合)が挙げられる。抗体中の求核基と共有結合している求電子基としては、NH−C(=O)−およびNH−SO−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基がリジン残基の側鎖におけるNHである場合)、O−C(=O)−およびO−SO−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基が、チロシン残基の側鎖におけるOHである場合)が好ましく、NH−C(=O)−およびNH−SO−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基がリジン残基の側鎖におけるNHである場合)がより好ましく、NH−C(=O)−(Eとの共有結合に供される抗体中の求核基がリジン残基の側鎖におけるNHである場合)がさらにより好ましい。
特定の実施形態では、機能性物質が、生体直交性官能基と反応し易い官能基を有する場合、または、生体直交性官能基と反応し易い官能基を有するように誘導体化されている場合、生体直交性官能基と反応し易い官能基は、アジド残基、アルデヒド残基、チオール残基、アルキン残基、アルケン残基、ハロゲン残基、テトラジン残基、ニトロン残基、ヒドロキシルアミン残基、ニトリル残基、ヒドラジン残基、ケトン残基、ボロン酸残基、シアノベンゾチアゾール残基、アリル残基、ホスフィン残基、マレイミド残基、ジスルフィド残基、チオエステル残基、α―ハロカルボニル残基、イソニトリル残基、シドノン残基、セレン残基からなる群より選ばれる基であってもよい。
さらに特定の実施形態では、機能性物質が、生体直交性官能基と反応し易い官能基を有する場合、または、生体直交性官能基と反応し易い官能基を有するように誘導体化されている場合、前記生体直交性官能基と反応し易い官能基は、下記で表される基からなる群より選ばれる基であってもよい。
Figure 2019240288
〔式中、
1f、単一もしくは複数のR1gおよび単一もしくは複数のR1hは、同一もしくは異なって、前記(i)〜(vii)からなる群より選ばれる原子もしくは基、または電子吸引基であり、・は、機能性物質に対する結合手である。)
式(III)におけるB’で表される、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基は、(1)上述の好ましい例において言及した残基である、トリアゾール残基、ヒドラゾン残基、またはチオスクシンイミド残基を含む2価の基であってもよく、あるいは、(2)特に限定されるわけではないが、例えば、ジスルフィド残基(この残基は、上述の好ましい例において言及した残基である)、アセタール残基、ケタール残基、エステル残基、カルバモイル残基、アルコキシアルキル残基、イミン残基、三級アルキルオキシカルバメート残基、シラン残基、ヒドラゾン含有残基、フォスフォルアミデート残基、アコニチル残基、トリチル残基、アゾ残基、ビシナルジオール残基、セレン残基、電子吸引基を有する芳香族環含有残基、クマリン含有残基、スルホン含有残基、不飽和結合含有鎖残基、グリコシル残基からなる群より選ばれる残基を含む2価の基であってもよい。
機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基はまた、特に限定されるわけではないが、例えば、下記:
Figure 2019240288
〔ここで、結合に直交する波線は、反応により生成する結合を示し、
複数のR2a、複数のR2b、および複数のR2cは、同一または異なって、水素原子または上述の置換基であり、
Jは、−CH−、−O−、または−S−であり、
rは、1〜4の任意の整数であり、
○(白丸)はF側の部分に対する結合を示し、●(黒丸)はB’側の部分に対する結合を示す。
化学構造が、切断性部分を中心にして非対称である場合、●がB’側の部分に対する結合を示し、○がF側の部分に対する結合を示していてもよい。〕からなる群より選ばれるいずれか一つの化学構造に対応する残基を含む2価の基であってもよい。
好ましくは、本発明の製造方法における工程(2)で製造される機能性物質を有する抗体は、機能性物質を位置選択的に有する抗体である。生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体が、式(II)で表されるものである場合、式(III)で表される、機能性物質を位置選択的に有する抗体を製造することができる。機能性物質を位置選択的に有する抗体は、好ましくは、定常領域のみに機能性物質を有する抗体であり、より好ましくは、Fc領域のみに機能性物質を有する抗体である。
抗体(Ab)が、連続する1〜50個のアミノ酸残基からなる標的領域〔例、ヒトIgG Fc領域における246〜248位のアミノ酸残基からなる領域、(b)ヒトIgG Fc領域における288〜290位のアミノ酸残基からなる領域、または(c)ヒトIgG Fc領域における317位のアミノ酸残基からなる領域〕中において特定のアミノ酸残基(例、リジン残基、チロシン残基、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基)を1個以上含み、かつ、前記標的領域以外の非標的領域中において前記特定のアミノ酸残基を5個以上含む場合、抗体以外の部分構造は、当該標的領域中に含まれる1個以上の特定のアミノ酸残基に対して30%以上の位置選択性で結合させることができる。位置選択性は、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、さらにより好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、または100%であってもよい。
本発明の製造方法で製造される機能性物質を有する抗体はまた、重鎖の数に応じて、機能性物質(すなわち、E−B’−Fで表われる構造単位)を有することができる。これは、機能性物質を有する抗体を、重鎖の数に応じてE−Bで表われる構造単位を有することができる生体直交性官能基を有する抗体から製造することができるためである。したがって、抗体重鎖を複数(例えば1〜8個、好ましくは1〜4個、より好ましくは2個)有する抗体を本発明の製造方法において用いることで、複数の抗体重鎖の同じ標的領域においてE−B’−Fで表われる複数の構造単位(またはその下位概念の複数の構造単位)を位置選択的に有する抗体を製造することができる。例えば、抗体重鎖を2つ有する抗体(例、IgG、IgD、IgE、F(ab‘)抗体、Fc領域タンパク質、Fc融合タンパク質)を本発明の製造方法において用いることで、2つの抗体重鎖の同じ標的領域においてE−B’−Fで表われる2つの構造単位を位置選択的に有する抗体を製造することができる。すなわち、機能性物質を有する抗体において、機能性物質による修飾様式を複数(例、2つ)の重鎖間で同一にすることができる。
機能性物質を有する抗体はまた、1つの抗体重鎖の複数(例えば2〜5個、好ましくは2〜4個、より好ましくは2または3個)の標的領域において、同種または異種の機能性物質(例えば、E−B’−Fで表われる構造単位)を有することができる。この場合、機能性物質を有する抗体において、機能性物質による修飾様式を複数(例、2つ)の重鎖間で同一にすることができる。
本発明の製造方法はまた、生成した抗体を、特定の処理に付すことにより、機能性物質を有し、かつさらに修飾された抗体を生成することを含んでいてもよい。このような特定の処理としては、例えば、抗体の断片化処理(例、パパイン、ペプシン等の特定のプロテアーゼによる処理)が挙げられる。
本発明の製造方法において式(I)で表される化合物またはその塩を用いる場合、(1)の工程において、上記式(II)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができ、次いで、(2)の工程において、上記式(III)で表される機能性物質基を有する抗体を製造することができる。
好ましい実施形態では、本発明の製造方法において式(I)で表される化合物として式(I−1)で表されるものを用いる場合、(1)の工程において、上記式(II−1)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができ、次いで、(2)の工程において、下記式(III−1)で表される機能性物質基を有する抗体を製造することができる。
Ab−E−E−E−B’−F (III−1)
〔式中、
Abは、抗体であり、
は、抗体中の求核基と連結している求電子基であり、
は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
B’は、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質である。〕
好ましい特定の実施形態では、本発明の製造方法において式(I−1)で表される化合物として式(I−2)で表されるものを用いる場合、(1)の工程において、上記式(II−2)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができ、次いで、(2)の工程において、下記式(III−2)で表される機能性物質基を有する抗体を製造することができる。
Ab−E−X−Y−E−B’−F (III−2)
〔式中、
Ab、X、Y、B’およびFは、前記式(III−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、2価の基である。〕
好ましい別の特定の実施形態では、本発明の製造方法において式(I−1)で表される化合物として式(I−3)で表されるものを用いる場合、(1)の工程において、上記式(II−3)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができ、次いで、(2)の工程において、下記式(III−3)で表される機能性物質基を有する抗体を製造することができる。
Figure 2019240288
〔式中、
Ab、環構成原子X’、環Z、B’およびFは、式(III−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕
好ましくは、本発明の製造方法において式(I−3)で表される化合物として式(I−4)で表されるものを用いる場合、(1)の工程において、下記式(II−4)で表される生体直交性官能基を有する抗体を製造することができ、次いで、(2)の工程において、下記式(III−4)で表される機能性物質基を有する抗体を製造することができる。
Figure 2019240288
〔式中、
Ab、環Z、B’およびFは、式(III−1)のものと同じであり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕
式(III)、(III−1)、(III−2)、(III−3)または(III−4)における任意の記号(例、E、E、E、E、B)、および当該記号に関連して表される用語(例、抗体、求電子基、生体直交性官能基)の詳細(例えば、定義、例および好ましい例)は、上記式(I)またはその下位概念の式のものと共通する。
生体直交性官能基を有する抗体は、生体直行性官能基を介して、機能性物質と反応することができる。このような反応は、上述したような、タンパク質の変性・分解(例、アミド結合の切断)を引き起こし得ない条件(温和な条件)下で適宜行うことができる。
反応系において、生体直行性官能基を有する抗体(Y)に対する、機能性物質(Z)のモル比率(Z/Y)は、生体直行性官能基、機能性物質、および抗体の種類、ならびに修飾されるべき抗体中の部位の数(例、DAR)等に応じて変動することから特に限定されないが、例えば0.1〜100であり、好ましくは0.5〜80であり、より好ましくは1〜70であり、さらにより好ましくは2〜50であり、特に好ましくは3〜30である。
機能性物質を有する抗体の生成の確認は、その具体的な原料および生成物の分子量にもよるが、例えば、電気泳動法、クロマトグラフィー(例、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、逆相カラムクロマトグラフィー、HPLC)、または質量分析により、好ましくは、質量分析により行うことができる。位置選択性の確認は、例えば、ペプチドマッピングにより行うことができる。ペプチドマッピングは、例えば、プロテアーゼ(例、トリプシン、キモトリプシン、)処理および質量分析により行うことができる。プロテアーゼとしては、エンドプロテアーゼが好ましい。このようなエンドプロテアーゼとしては、例えば、トリプシン、キモトリプシン、Glu−C、Lys−N、Lys−C、Asp−Nが挙げられる。機能性物質を有する抗体が保有する、機能性物質の個数の確認は、例えば、電気泳動法、クロマトグラフィー、または質量分析により、好ましくは、質量分析により行うことができる。機能性物質を有する抗体は、クロマトグラフィー(例、上述したクロマトグラフィー、およびアフィニティークロマトグラフィー)等の任意の方法により適宜精製することができる。
4.生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩
本発明は、生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩を提供する。
生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体またはその塩は、上記式(II−1)で表される生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体である。好ましくは、上記式(II−1)で表される生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体として、上記式(II−2)または(II−3)で表される生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体が提供される。より好ましくは、上記式(II−3)で表される生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体として、上記式(II−4)で表される生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体が提供される。式(II)、(II−1)、(II−2)、(II−3)または(II−4)における任意の記号(例、E、E、E、E、B)、および当該記号に関連して表される用語(例、抗体、求電子基、生体直交性官能基)の詳細(例えば、定義、例および好ましい例)は、上記式(I)またはその下位概念の式のものと共通する。
機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩は、上記式(III−1)で表される機能性物質を位置選択的に有する抗体である。好ましくは、上記式(III−1)で表される機能性物質を位置選択的に有する抗体として、上記式(III−2)または(III−3)で表される機能性物質を位置選択的に有する抗体が提供される。より好ましくは、上記式(III−3)で表される機能性物質を位置選択的に有する抗体として、上記式(III−4)で表される機能性物質を位置選択的に有する抗体が提供される。式(III)、(III−1)、(III−2)、(III−3)または(III−4)における任意の記号(例、E、E、E、E、B)、および当該記号に関連して表される用語(例、抗体、求電子基、生体直交性官能基)の詳細(例えば、定義、例および好ましい例)は、上記式(I)またはその下位概念の式のものと共通する。
生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体は、上述の抗体と同じである。好ましくは、このような抗体は、モノクローナル抗体である。モノクローナル抗体のアイソタイプとしては、例えば、IgG(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgM、IgA、IgD、IgE、およびIgYが挙げられる。モノクローナル抗体は、全長抗体、または抗体断片(例、F(ab’)、Fab’、Fab、Fv、単鎖抗体)であるが、全長抗体が好ましい。特に好ましくは、このような抗体は、ヒトIgG(例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)を定常領域に有するヒト抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体である。
生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体は、好ましくは、抗体の定常領域のみに生体直交性官能基または機能性物質を有する抗体であり、より好ましくは、抗体のFc領域のみに生体直交性官能基または機能性物質を有する抗体である。
生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体は、連続する1〜50個のアミノ酸残基からなる標的領域〔例、(a)ヒトIgG Fc領域における246〜248位のアミノ酸残基からなる領域、(b)ヒトIgG Fc領域における288〜290位のアミノ酸残基からなる領域、または(c)ヒトIgG Fc領域における317位のアミノ酸残基からなる領域〕中において特定のアミノ酸残基(例、リジン残基、チロシン残基、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基)が1個以上含まれており、かつ、前記標的領域以外の非標的領域中において前記特定のアミノ酸残基が5個以上含まれている場合、生体直交性官能基または機能性物質を、当該標的領域中に含まれる1個以上の特定のアミノ酸残基において30%以上の位置選択性で有することができる。位置選択性は、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、さらにより好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、または100%であってもよい。
生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体はまた、重鎖の数に応じて、生体直交性官能基(すなわち、E−Bで表わされる構造単位)、または機能性物質(すなわち、E−B’−Fで表われる構造単位)を有することができる。生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体は、抗体重鎖を複数(例えば1〜8個、好ましくは1〜4個、より好ましくは2個)有する場合、複数の抗体重鎖の同じ標的領域において生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有することができる。すなわち、生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体において、生体直交性官能基または機能性物質による修飾様式を複数(例、2つ)の重鎖間で同一にすることができる。
生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体はまた、1つの抗体重鎖の複数(例えば2〜5個、好ましくは2〜4個、より好ましくは2または3個)の標的領域において、同種または異種の生体直交性官能基(例えば、E−Bで表わされる構造単位)、または同種または異種の機能性物質(例えば、E−B’−Fで表われる構造単位)を有することができる。この場合、生体直交性官能基または機能性物質を位置選択的に有する抗体において、生体直交性官能基または機能性物質による修飾様式を複数(例、2つ)の重鎖間で同一にすることができる。
5.抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩
本発明は、式(IV)で表される、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩を提供する。
A−L−E−F (IV)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕
抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩における、抗体に対する親和性物質(A)、脱離基を含む2価の基(L)、求電子基を含む2価の基(E)、および機能性物質(F)の定義、例、および好ましい例は、上述したものと同じである。したがって、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩において、A、L、およびEは、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩(例えば、式(I)を参照)におけるA、L、およびEと同様に特定することができる。また、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩において、Fは、機能性物質を有する抗体またはその塩(例えば、式(III)を参照)におけるFと同様に特定することができる。
好ましい実施形態では、式(IV)で表される化合物は、下記式(IV−1):
A−L−L−E−E−E−F (IV−1)
〔式中、
AおよびFは、式(IV)のものと同じであり、
は、結合または2価の基であり、
は、脱離基であり、
は、(i)脱離基と連結しており、かつ(ii)抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基であり、
は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
Figure 2019240288
(ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
脱離基は、上記求核基と上記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される化合物であってもよい。
式(IV−1)において、Lで表される脱離基の定義、例および好ましい例は、上記「1−3.脱離基を含む2価の基(L)」における(a)〜(c)について述べたものと同じである。
好ましい特定の実施形態では、式(IV−1)で表される化合物は、下記式(IV−2):
A−L−L−E−X−Y−E−F (IV−2)
〔式中、
A、L、X、YおよびFは、式(IV−1)のものと同じであり、
は、
(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、2価の基である。〕で表される化合物であってもよい。
好ましい別の特定の実施形態では、式(IV−1)で表される化合物は、下記式(IV−3):
Figure 2019240288
〔式中、
A、L、環Z、環構成原子X’およびFは、前記式(IV−1)のものと同じであり、
は、
(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
は、結合または2価の基である。〕で表される化合物であってもよい。
好ましくは、式(IV−3)で表される化合物は、下記式(IV−4):
Figure 2019240288
〔式中、
A、LおよびFは、前記式(IV−1)のものと同じであり、
は、(a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
(b)ヘテロアリーレン、あるいは
(c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
環Zは、Eと結合する環構成原子およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基である。)で表される基であり、
は、結合または2価の基である。〕で表される化合物であってもよい。
上記式(IV−1)〜(IV−4)で表される化合物において、A、L、L、E、E、EおよびF、ならびに−X−Y−、R〜Rにおける炭素原子数1〜6のアルキル、式(i)で表される基(例、2価の環基、2価の複素環基)の定義、例および好ましい例は、上述したものと同じである。また、Lである(a)〜(c)、ならびに環Z(例、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基)、環P、およびQ(例、Rにおける炭素原子数1〜6のアルキル)などの基の定義、例および好ましい例もまた、上述したものと同じである。
抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩は、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を、生体直交性官能基を介して、上述したような機能性物質と反応させることにより、適宜調製することができる。このような反応は、適切な反応系、例えば有機溶媒系または水溶液系において、適温(例、約15〜200℃)で行うことができる。反応系は、適切な触媒を含んでいてもよい。反応時間は、例えば1分〜20時間、好ましくは10分〜15時間、より好ましくは20分〜10時間、さらにより好ましくは30分〜8時間である。
反応系において、機能性物質(X)に対する、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩のモル比率(Y/X)は、当該構造単位および親和性物質の種類、当該構造単位によって修飾されるべき親和性物質中の部位の数等に応じて変動することから特に限定されないが、例えば0.01〜100であり、好ましくは0.05〜20であり、より好ましくは0.1〜10である。
抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩の生成の確認は、その具体的な原料および生成物の分子量にもよるが、例えば、電気泳動法、クロマトグラフィー(例、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、逆相カラムクロマトグラフィー、HPLC)、または質量分析により、好ましくは、質量分析により行うことができる。抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩は、クロマトグラフィー(例、上述したクロマトグラフィー、およびアフィニティークロマトグラフィー)等の任意の方法により適宜精製することができる。
6.抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩を用いる、機能性物質を有する抗体の製造方法
本発明は、以下を含む、機能性物質を有する抗体またはその塩の製造方法を提供する。
下記式(IV):
A−L−E−F (IV)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Fは、機能性物質であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
下記式(V):
Ab−E−F (V)
〔式中、
Abは、抗体であり、
EおよびFは、前記式(IV)のものと同じである。〕で表される、機能性物質を有する抗体またはその塩を生成すること。
好ましくは、本発明の製造方法で製造される機能性物質を有する抗体は、機能性物質を位置選択的に有する抗体である。この場合、式(V)で表される、機能性物質を位置選択的に有する抗体を製造することができる。機能性物質を位置選択的に有する抗体は、好ましくは、定常領域のみに機能性物質を有する抗体であり、より好ましくは、Fc領域のみに機能性物質を有する抗体である。
抗体(Ab)が、連続する1〜50個のアミノ酸残基からなる標的領域〔例、ヒトIgG Fc領域における246〜248位のアミノ酸残基からなる領域、(b)ヒトIgG Fc領域における288〜290位のアミノ酸残基からなる領域、または(c)ヒトIgG Fc領域における317位のアミノ酸残基からなる領域〕中において特定のアミノ酸残基(例、リジン残基、チロシン残基、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基)を1個以上含み、かつ、前記標的領域以外の非標的領域中において前記特定のアミノ酸残基を5個以上含む場合、抗体以外の部分構造は、当該標的領域中に含まれる1個以上の特定のアミノ酸残基に対して30%以上の位置選択性で結合させることができる。位置選択性は、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上、さらにより好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、または100%であってもよい。
本発明の製造方法で製造される機能性物質を有する抗体はまた、重鎖の数に応じて、機能性物質(すなわち、E−Fで表われる構造単位)を有することができる。したがって、抗体重鎖を複数(例えば1〜8個、好ましくは1〜4個、より好ましくは2個)有する抗体を本発明の製造方法において用いることで、複数の抗体重鎖の同じ標的領域においてE−Fで表われる複数の構造単位(またはその下位概念の複数の構造単位)を位置選択的に有する抗体を製造することができる。例えば、抗体重鎖を2つ有する抗体(例、IgG、IgD、IgE、F(ab‘)抗体、Fc領域タンパク質、Fc融合タンパク質)を本発明の製造方法において用いることで、2つの抗体重鎖の同じ標的領域においてE−Fで表われる2つの構造単位を位置選択的に有する抗体を製造することができる。すなわち、機能性物質を有する抗体において、機能性物質による修飾様式を複数(例、2つ)の重鎖間で同一にすることができる。
機能性物質を有する抗体はまた、1つの抗体重鎖の複数(例えば2〜5個、好ましくは2〜4個、より好ましくは2または3個)の標的領域において、同種または異種の機能性物質(例えば、E−Fで表われる構造単位)を有することができる。この場合、機能性物質を有する抗体は、複数(例、2つ)の重鎖間で、機能性物質による修飾様式を同一にすることができる。
本発明の製造方法はまた、生成した抗体を、特定の処理に付すことにより、機能性物質を有し、かつさらに修飾された抗体を生成することを含んでいてもよい。このような特定の処理としては、例えば、抗体の断片化処理(例、パパイン、ペプシン等の特定のプロテアーゼによる処理)が挙げられる。
本発明の製造方法において式(IV)で表される化合物またはその塩を用いる場合、上記式(V)で表される機能性物質を有する抗体を製造することができる。
好ましい実施形態では、本発明の製造方法において式(IV)で表される化合物として式(IV−1)で表されるものを用いる場合、下記式(V−1)で表される機能性物質を有する抗体を製造することができる。
Ab−E−E−E−F (V−1)
〔式中、
Abは、抗体であり、
、E、EおよびFは、上記式(IV−1)のものと同じである。〕
好ましい特定の実施形態では、本発明の製造方法において式(IV−1)で表される化合物として式(IV−2)で表されるものを用いる場合、下記式(V−2)で表される機能性物質を有する抗体を製造することができる。
Ab−E−X−Y−E−F (V−2)
〔式中、
Abは、抗体であり、
、X、Y、EおよびFは、上記式(IV−2)のものと同じである。〕
好ましい別の特定の実施形態では、本発明の製造方法において式(IV−1)で表される化合物として式(IV−3)で表されるものを用いる場合、下記式(V−3)で表される機能性物質を有する抗体を製造することができる。
Figure 2019240288
〔式中、
Abは、抗体であり、
、環Z、環構成原子X’、EおよびFは、上記式(IV−3)のものと同じである。〕
好ましくは、本発明の製造方法において式(IV−3)で表される化合物として式(IV−4)で表されるものを用いる場合、下記式(V−4)で表される機能性物質を有する抗体を製造することができる。
Figure 2019240288
〔式中、
Abは、抗体であり、
、環Z、EおよびFは、上記式(IV−4)のものと同じである。〕
抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩は、Eにおける求電子基またはEの求電子基を有するため、抗体と反応することができる。このような反応は、タンパク質の変性・分解(例、アミド結合の切断)を引き起こし得ない条件(温和な条件)下で適宜行うことができる。例えば、このような反応は、適切な反応系、例えば緩衝液中において、室温(例、約15〜30℃)で行うことができる。緩衝液のpHは、例えば5〜9であり、好ましくは5.5〜8.5であり、より好ましくは6.0〜8.0である。緩衝液は、適切な触媒を含んでいてもよい。反応時間は、例えば1分〜20時間、好ましくは10分〜15時間、より好ましくは20分〜10時間、さらにより好ましくは30分〜8時間である。このような反応の詳細については、例えば、G.J.L.Bernardes et al.,Chem.Rev.,115,2174(2015);G.J.L.Bernardes et al.,Chem.Asian.J.,4,630(2009);B.G.Davies et al.,Nat.Commun.,5,4740(2014);A.Wagner et al.,Bioconjugate.Chem.,25,825(2014)を参照のこと。
反応系において、抗体(X)に対する、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩(Y)のモル比率(Y/X)は、抗体に対する親和性物質、および機能性物基を有する化合物またはその塩および抗体の種類、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩によって修飾されるべき抗体中の部位の数(例、DAR)等に応じて変動することから特に限定されないが、例えば0.1〜100であり、好ましくは0.5〜80であり、より好ましくは1〜70であり、さらにより好ましくは2〜50であり、特に好ましくは3〜30である。
機能性物質を有する抗体の生成の確認は、その具体的な原料および生成物の分子量にもよるが、例えば、電気泳動法、クロマトグラフィー(例、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、逆相カラムクロマトグラフィー、HPLC)、または質量分析により、好ましくは、質量分析により行うことができる。位置選択性の確認は、例えば、ペプチドマッピングにより行うことができる。ペプチドマッピングは、例えば、プロテアーゼ(例、トリプシン、キモトリプシン、)処理および質量分析により行うことができる。プロテアーゼとしては、エンドプロテアーゼが好ましい。このようなエンドプロテアーゼとしては、例えば、トリプシン、キモトリプシン、Glu−C、Lys−N、Lys−C、Asp−Nが挙げられる。機能性物基を有する抗体が保有する、機能性物基の個数の確認は、例えば、電気泳動法、クロマトグラフィー、または質量分析により、好ましくは、質量分析により行うことができる。機能性物基を有する抗体は、クロマトグラフィー(例、上述したクロマトグラフィー、およびアフィニティークロマトグラフィー)等の任意の方法により適宜精製することができる。
7.塩
本発明において、塩としては、例えば、無機酸との塩、有機酸との塩、無機塩基との塩、有機塩基との塩、およびアミノ酸との塩が挙げられる。無機酸との塩としては、例えば、塩化水素、臭化水素、リン酸、硫酸、硝酸との塩が挙げられる。有機酸との塩としては、例えば、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、乳酸、酒石酸、フマル酸、シュウ酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸との塩が挙げられる。無機塩基との塩としては、例えば、アルカリ金属(例、ナトリウム、カリウム)、アルカリ土類金属(例、カルシウム、マグネシウム)、および亜鉛、アルミニウム等の他の金属、ならびにアンモニウムとの塩が挙げられる。有機塩基との塩としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、プロピレンジアミン、エチレンジアミン、ピリジン、エタノールアミン、モノアルキルエタノールアミン、ジアルキルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンとの塩が挙げられる。アミノ酸との塩としては、例えば、塩基性アミノ酸(例、アルギニン、ヒスチジン、リジン、オルニチン)、および酸性アミノ酸(例、アスパラギン酸、グルタミン酸)との塩が挙げられる。塩は、好ましくは、無機酸(例、塩化水素)との塩、または有機酸(例、トリフルオロ酢酸)との塩である。
8.用途
抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する本発明の化合物またはその塩は、例えば、生体直交性官能基による抗体の位置選択的な修飾に有用である。したがって、本発明は、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を含む、生体直交性官能基による抗体の位置選択的修飾試薬を提供する。生体直交性官能基による抗体の位置選択的修飾試薬において、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩の詳細(例えば、定義、例および好ましい例)は、上述したものと同じである。
抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する本発明の化合物またはその塩は、例えば、機能性物質による抗体の位置選択的な修飾に有用である。したがって、本発明は、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩を含む、機能性物質による抗体の位置選択的修飾試薬を提供する。機能性物質による抗体の位置選択的修飾試薬において、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩の詳細(例えば、定義、例および好ましい例)は、上述したものと同じである。
本発明の位置選択的修飾試薬において修飾される抗体の位置選択的修飾の詳細(例えば、定義、例および好ましい例)は、上述したものと同じである。
本発明の位置選択的修飾試薬は、他の成分をさらに含む組成物の形態で提供されてもよい。このような他の成分としては、例えば、溶液、安定化剤(例、酸化防止剤、保存剤)が挙げられる。溶液としては、水溶液が好ましい。水溶液としては、例えば、水(例、蒸留水、滅菌蒸留水、精製水、生理食塩水)、緩衝液(例、リン酸水溶液、Tris−塩酸緩衝液、炭酸−重炭酸緩衝液、ホウ酸水溶液、グリシン−水酸化ナトリウム緩衝液、クエン酸緩衝液)が挙げられるが、緩衝液が好ましい。溶液のpHは、例えば5.0〜9.0、好ましくは5.5〜8.5である。本発明の位置選択的修飾試薬は、液状または粉末状(例、凍結乾燥粉末)において提供することができる。
生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体またはその塩は、例えば、機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩の調製における中間体として有用である。
機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩は、例えば、医薬、または試薬(例、診断薬、研究用試薬)として、特に医薬として有用である。抗体薬物複合体(ADC)の薬物の結合数および結合位置を変化させると、体内動態や薬物の放出速度、効果が変化することが報告されている。これらのことから次世代型ADCではコンジュゲーションする薬物の個数と位置を制御することが求められている。個数および位置が一定であると、期待通りのefficacy、コンジュゲーション薬剤のバリエーション、ロット差いわゆるレギュレーションの問題が解決すると考えられている。機能性物質を位置選択的に有する本発明の抗体またはその塩は、このようなレギュレーションの問題を解決することができる。したがって、機能性物質を位置選択的に有する本発明の抗体またはその塩は、医薬組成物の形態において提供されてもよい。このような医薬組成物は、機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩に加えて、医薬上許容され得る担体を含んでいてもよい。医薬上許容され得る担体としては、例えば、ショ糖、デンプン、マンニット、ソルビット、乳糖、グルコース、セルロース、タルク、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の賦形剤、セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリプロピルピロリドン、ゼラチン、アラビアゴム、ポリエチレングリコール、ショ糖、デンプン等の結合剤、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、炭酸水素ナトリウム、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、エアロジル、タルク、ラウリル硫酸ナトリウム等の滑剤、クエン酸、メントール、グリシルリシン・アンモニウム塩、グリシン、オレンジ粉等の芳香剤、安息香酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン等の保存剤、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸等の安定剤、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ステアリン酸アルミニウム等の懸濁剤、界面活性剤等の分散剤、水、生理食塩水、オレンジジュース等の希釈剤、カカオ脂、ポリエチレングリコール、白灯油等のベースワックスなどが挙げられるが、それらに限定されるものではない。機能性物質を位置選択的に有する本発明の抗体またはその塩はまた、安定性を実現する任意の修飾(例、PEG化)を有していてもよい。
経口投与に好適な製剤は、水、生理食塩水、オレンジジュースのような希釈液に有効量のリガンドを溶解させた液剤、有効量のリガンドを固体や顆粒として含んでいるカプセル剤、サッシェ剤または錠剤、適当な分散媒中に有効量の有効成分を懸濁させた懸濁液剤、有効量の有効成分を溶解させた溶液を適当な分散媒中に分散させ乳化させた乳剤等である。
医薬組成物は、非経口的な投与(例、静脈内注射、皮下注射、筋肉注射、局所注入、腹腔内投与)に好適である。このような非経口的な投与に好適な医薬組成物としては、水性および非水性の等張な無菌の注射液剤があり、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等が含まれていてもよい。また、水性および非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等が含まれていてもよい。
医薬組成物の投与量は、有効成分の種類・活性、病気の重篤度、投与対象となる動物種、投与対象の薬物受容性、体重、年齢等によって異なるが、適宜設定することができる。
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1:IgG1 Fc親和性物質の合成]
(1−1)抗体に対する親和性ペプチドの合成
抗体に対する親和性物質である下記に示したペプチドは、全て同様の方法にて調製した。Fmoc法によるRink amide樹脂をもちいたペプチド固相合成によって、N末端をアセチル基でキャッピングしたもの(化合物1,2,32〜53)、N末端を3−(トリフェニルメチルチオ)プロピオン酸でキャッピングしたもの(化合物3,31,54)を調製し、トリフルオロ酢酸:水:トリイソプロピルシラン:エタンジチオール=94:2.5:1.0:2.5の溶液にて3時間攪拌することで樹脂からの切り出しと脱保護を行った。樹脂をフィルトレーションにより除去し、ジエチルエーテルを加え沈殿を行い、ジエチルエーテルをデカンテーションすることで除去し、ペプチドを粗結晶として得た。これを分取HPLCにて精製し、生成物である親和性ペプチドを得た。
分子内にS−S結合を有するペプチド(メチオニンを含有するものを除く)である化合物35〜53については、前駆体となる直鎖のペプチドを上記に示す方法にて取得したのち、次に示す方法にて合成した。得られた前駆体数十mgをDMSO 1mLに溶解し、NH3/MeOH 100μL、H 10μLを加え、終夜攪拌を行った。LCMSにより反応が終了していることを確認したのち、分取HPLCにて精製し、目的物である親和性ペプチドを得た。
分子内にS−S結合を有するペプチド(メチオニンを含有するもの)である化合物33,34については、前駆体となる直鎖のペプチドを上記に示す方法にて取得したのち、次に示す方法にて合成した。得られた前駆体数十mgを0.1MTris−HCl Buffer(pH8.00) 20mLに溶解し、グルタチオン酸化型 5.0eqを加え、終夜攪拌を行った。LCMSにより反応が終了していることを確認したのち、分取HPLCにて精製し、目的物である親和性ペプチドを得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1392[M+3H]3+,z=4 1044[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1392[M+3H]3+,z=4 1044[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1478[M+3H]3+,z=4 1108[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1892 [M+2H]2+, Z=3 1262 [M+3H]3+, Z=4 946 [M+4H]4+, z=5 757 [M+5H]5+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1401 [M+3H]3+, Z=4 1051 [M+4H]4+, z=5 841 [M+5H]5+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1426 [M+3H]3+, Z=4 1070 [M+4H]4+, z=5 859 [M+5H]5+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1417 [M+3H]3+, Z=4 1063 [M+4H]4+, z=5 851 [M+5H]5+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1425 [M+3H]3+, Z=4 1069 [M+4H]4+, z=5 855 [M+5H]5+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 2090 [M+1H], Z=2 1045 [M+2H]2+, Z=3 697 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 2074 [M+1H], Z=2 1037 [M+2H]2+, Z=3 692 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 2061 [M+1H], Z=2 1031 [M+2H]2+, Z=3 687 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 2032 [M+1H], Z=2 1016 [M+2H]2+, Z=3 678 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 2089 [M+1H], Z=2 1044 [M+2H]2+, Z=3 696 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 2088 [M+1H], Z=2 1044 [M+2H]2+, Z=3 696 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 1561 [M+H], Z=2 781 [M+2H]2+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 1548 [M+1H], Z=2 774 [M+2H]2+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1059 [M+2H]2+, Z=3 706 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1074 [M+2H]2+, Z=3 716 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1081 [M+2H]2+, Z=3 721 [M+3H]3+, Z=4 541 [M+4H]4+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1085 [M+2H]2+, Z=3 723 [M+3H]3+, Z=4 543 [M+4H]4+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1045 [M+2H]2+, Z=3 697 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 1345 [M+1H], Z=2 673 [M+2H]2+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1052 [M+2H]2+, Z=3 702 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1073 [M+2H]2+, Z=3 715 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1073 [M+2H]2+, Z=3 716 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 966 [M+2H]2+, Z=3 644 [M+3H]3+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1381 [M+3H]3+, Z=4 1036 [M+4H]4+, z=5 829 [M+5H]5+
(1−2)抗体に対する親和性ペプチドアジド付加体の合成
下記に示したペプチド−アジド付加体(化合物4,5)は以下の通り合成した。後に官能基化する残基のLysのみmtt基で保護されたアミノ酸を用い、Fmoc法によるRink amide樹脂を持ちいたペプチド固相合成によって、N末端をアセチル基でキャッピングしたものを調製した。ジクロロメタン:トリフルオロ酢酸:トリイソプロピルシラン=90:5:5の溶液にて1時間攪拌させ、mtt基のみを脱保護した。樹脂をDMFで洗浄した後に、トリエチルアミン(50モル当量)、アジドアセチル酸NHSエステル(10モル当量),DMF4mL)に溶解させて添加し、16時間攪拌した。溶液を除去した後トリフルオロ酢酸:水:トリイソプロピルシラン=95:2.5:2.5の溶液にて1時間攪拌することで樹脂からの切り出しと脱保護を行った。樹脂をフィルトレーションにより除去し、ジエチルエーテルを加え沈殿を行い、ジエチルエーテルをデカンテーションすることで除去し、ペプチドを粗結晶として得た。これを分取HPLCにて精製し、生成物である親和性ペプチドアジド付加体を得た。
Figure 2019240288
MS(ESI)m/z:z=3 1401[M+3H]3+,z=4 1051[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS(ESI)m/z:z=3 1420[M+3H]3+,z=4 1065[M+4H]4+
[実施例2:抗体修飾リンカーの合成とIgG1 Fc親和性ペプチドアジド付加体との連結]
(2−1)イミダゾリルカルボニル化合物の合成
(2−1−1)イミダゾリルカルボニル化合物(化合物6)の合成
Figure 2019240288
3−ブチン−1−オール(0.100g,1.32mmol)とカルボニルジイミダゾール(263mg,1.62mmol)をTHF溶媒に溶解させ、室温で1時間攪拌した。反応液を酢酸エチルで希釈し、水、食塩水で洗浄後、硫酸ナトリウムを加え5分静置した。フィルトレーションにより硫酸ナトリウムを取り除き、減圧下濃縮することにより粗生成物を得たのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。生成物が含まれるフラクションを回収し、減圧下濃縮することにより、化合物6に相当する1H−イミダゾール−1−カルボン酸−3−ブチニルエステル(0.180g,1.10mmol)を得た。
H NMR(400MHz,Chloroform−d) δ 2.08(t,J=2.7Hz,1H),2.73(td,J=6.6,2.7Hz,2H),4.54(t,J=6.6Hz,2H),7.11(s,1H),7.43(s,1H),8.18(s,1H).
MS(ESI) m/z:165[M+Na]
(2−1−2)イミダゾリルカルボニル化合物(化合物7)の合成
Figure 2019240288
9−デシン−1−オール(0.100g,0.745mmol)とカルボニルジイミダゾール(148mg,0.916mmol)をTHF溶媒に溶解させ、室温で1時間攪拌した。反応液を酢酸エチルで希釈し、水、食塩水で洗浄後、硫酸ナトリウムを加え5分静置した。フィルトレーションにより硫酸ナトリウムを取り除き、減圧下濃縮することにより、粗生成物を得たのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。生成物が含まれるフラクションを回収し、減圧下濃縮することにより、化合物7に相当する1H−イミダゾール−1−カルボン酸−9−ブチニルエステル(0.152g,0.612mmol)を得た。
H NMR(400MHz,Chloroform−d) δ 1.33−1.50(m,10H),1.82(m,2H),1.96(t,J=2.6Hz,1H)2.21(td,J=6.8,2.6Hz,2H),4.43(t,J=6.8Hz,2H)7.10(s,1H),7.45(brs,1H),8.16(s,1H).
MS(ESI) m/z:271[M+Na]
(2−1−3)イミダゾリルカルボニル化合物(化合物9)の合成
Figure 2019240288
N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(113mg,0.546mmol)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール一水和物(78.1mg,0.546mmol)、4−ペンチン酸(53.6mg,0.546mmol)をジクロロメタン溶媒に溶解させ、室温で1時間攪拌した後、12−アミノ−ドデカノール(0.100g,0.497mmol)を加え、室温で4時間攪拌した。反応液を酢酸エチルで希釈し、水、食塩水で洗浄後、硫酸ナトリウムを加え5分静置した。フィルトレーションにより硫酸ナトリウムを取り除き、減圧下濃縮することにより、化合物8に相当する12−(ペンチ−4−イン−1−オキソ)アミノドデカン−1−オール(0.102g,0.363mmol)を得た。
MS(ESI) m/z:281[M+H]
Figure 2019240288
12−(ペンチ−4−インアミド)ドデカン−1−オール(25.0mg,0.089mmol)とカルボニルジイミダゾール(29.1mg,0.178mmol)をTHF溶媒に溶解させ、室温で1時間攪拌した。反応液を酢酸エチルで希釈し、水、食塩水で洗浄後、硫酸ナトリウムを加え5分静置した。フィルトレーションにより硫酸ナトリウムを取り除き、減圧下濃縮することにより粗生成物を得たのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。生成物が含まれるフラクションを回収し、減圧下濃縮することにより、化合物9に相当する1H−イミダゾール−1−カルボン酸−12−(ペンチ−4−イン−1−オキソ)アミノドデカニルエステル(12.0mg,0.032mmol)を得た。
H NMR(400MHz,Chloroform−d) δ 1.23−1.50(m,20H),1.81(t,J=2.6Hz,1H),2.36(m,2H)2.53(td,J=6.8,2.6Hz,2H),3.23(t,J=6.8Hz,2H)4.41(t,J=6.8Hz,2H),5.64(brs,1H),7.07(s,1H),7.43(brs,1H),8.13(s,1H).
MS(ESI) m/z:398[M+Na]
(2−2)イミダゾリルカルボニル化合物の合成と親和性ペプチドアジド体との連結
実施例1で合成した親和性ペプチドアジド体(化合物4)と実施例2で合成したイミダゾリルカルボニル化合物(化合物6,7,9)は全て同様の方法で連結させた。ペプチドアジド体を100mMのリン酸緩衝液(pH7.0)に溶解させ、アミノグアニジン塩酸塩(20モル当量)、アスコルビン酸ナトリウム(20モル当量)、100mg/mLのイミダゾリルカルボニル化合物(3モル当量)ジメチルスルホキシド溶液を加えた。この反応混合物に対して、別途調製した硫酸銅一水和物(4モル当量)とトリス(3−ヒドロキシプロピルトリアゾリルメチル)アミン (20モル当量)の水溶液を添加し、攪拌した。LC−MSで反応モニタリングを行い、原料の消失を確認した後、これを限外濾過(Amicon Ultra, 3K MWCO))にて濃縮と水希釈を4回繰り返し、得られた水溶液を凍結乾燥して下記に示すぺプチド−イミダゾリルカルボニル化合物(化合物10,11,12)を取得した。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1455[M+3H]3+,z=4 1092[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1483[M+3H]3+,z=4 1113[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1525[M+3H]3+,z=4 1144[M+4H]4+
[参考例1:モデル実験による親和性ペプチドから抗体修飾基(求電子基)までの原子数の違いによる、反応性の違いの検証]
(1−1)IgG抗体トラスツズマブ−ペプチド複合体の合成
抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)20μgを100mMのHEPES緩衝液(pH 7.2)2.0μLに溶解させ、実施例2の(2−2)で合成したぺプチド−イミダゾリルカルボニル化合物(化合物10,11,12)をそれぞれ抗体に対して20モル当量加えて、37度で4時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 3K MWCO))により水置換しペプチド試薬を取り除くことで反応を停止させ、IgG抗体トラスツズマブ−ペプチド複合体を得た。
(1−2)IgG抗体トラスツズマブ−ペプチド複合体のSDS−PAGEによる解析
3種のぺプチド−イミダゾリルカルボニル化合物(化合物10,11,12)を用いて(1−1)で得られたIgG抗体トラスツズマブ−ペプチド複合体の3種ををSDS−PAGE(Mini−PROTEAN TGX gel,4〜20%,Bio−RAD;還元条件下;Coomasie Brilliant Blue G−250 Stainにより染色)にて分析した結果を、図2に示す。この結果から、化合物10,11を用いたときには抗体の修飾反応が進行し、化合物12を用いた際には進行しないことが分かった。
[実施例3:マレイミドを搭載した抗体親和性試薬の合成]
(3−1)保護チオール化合物の合成
(3−1−1)保護チオール化合物(化合物14)の合成
Figure 2019240288
3−(トリフェニルメチルチオ)プロピオン酸(100mg,0.287mmol)をTHFに溶解させ、0℃にてクロロ炭酸イソブチル( 42.7μL,0.316mmol)、N−メチルモルホリン(69.4μL,0.631mmol)を加え30分攪拌し、対応する混合酸無水物を調製した。室温にて5−アミノ吉草酸(33.6mg、0.287mmol)を1M水酸化ナトリウム水溶液に溶解させたのち、前述の混合酸無水物のTHF溶液を室温にて滴下した。室温にて16時間攪拌した後、反応液を水と酢酸エチルで洗浄し、水相を回収した。水相に6M塩酸水溶液を加え、系内のpHを3.0に調整した後、酢酸エチルによる分液抽出を行った後、有機相を食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムを加え5分静置した。フィルトレーションにより硫酸マグネシウムを取り除き、減圧下濃縮することにより粗生成物を得たのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。生成物が含まれるフラクションを回収し、減圧下濃縮することにより、化合物13に相当する5−[3−(トリフェニルメチル)スルファニル−プロピル−1−オキソ]アミノ−ヘキサン酸(110mg,0.246mmol)を得た。
H NMR(400MHz,Chloroform−d) δ 1.66(m,3H),2.03(t,J=7.3Hz,2H),2.39(t,J=7.3Hz,2H),2.52(t,J=7.3Hz,2H),3.22(q,J=6.6Hz,2H),5.37(s,1H),7.19−7.36(m,9H),7.40−7.49(m,6H).
MS(ESI) m/z:470[M+Na]
Figure 2019240288
5−(3−トリフェニルメチル−プロピル−1−オキソ)アミノ−ヘキサン酸(20.2mg,0.045mmol)をTHFに溶解させ、0℃にてクロロ炭酸イソブチル( 6.70μL,0.050mmol)、N−メチルモルホリン(10.9μL,0.0991mmol)を加え30分攪拌し、対応する混合酸無水物を調製した。室温にてプロパルギルアミン(16.6μL、0.226mmol)を1M水酸化ナトリウム水溶液に溶解させたのち、前述の混合酸無水物のTHF溶液を室温にて滴下した。室温にて16時間攪拌した後、反応液を水と酢酸エチルで洗浄し、水相を回収した。水相に6M塩酸水溶液を加え、系内のpHを3.0に調整した後、酢酸エチルによる分液抽出を行った後、有機相を食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムを加え5分静置した。フィルトレーションにより硫酸マグネシウムを取り除き、減圧下濃縮することにより、粗生成物を得たのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。生成物が含まれるフラクションを回収し、減圧下濃縮することにより、化合物14に相当するN−プロピニル−5−(3−トリフェニルメチルスルファニル−プロピル−1−オキソ)アミノ−ヘキサンアミド(20.0mg,0.041mmol)を得た。
H NMR(400MHz,Chloroform−d) δ 1.52(dt,J=8.2,6.5Hz,2H),1.59−1.72(m,2H),2.02−2.09(m,2H),2.17−2.28(m,2H)2.52(t,J=7.2Hz,2H),3.21(brs,2H),4.01(dd,J=5.3,2.6Hz,2H),6.04(s,1H),7.19−7.35(m,9H),7.40−7.49(m,6H).
MS(ESI) m/z:507[M+H]
(3−1−2)保護チオール化合物(化合物15)の合成
Figure 2019240288
3−(トリフェニルメチルチオ)プロピオン酸(100mg,0.287mmol)をTHFに溶解させ、0℃にてクロロ炭酸イソブチル(42.7μL,0.316mmol)、N−メチルモルホリン(69.4μL,0.631mmol)を加え30分攪拌し、対応する混合酸無水物を調製した。室温にてプロパルギルアミン(105μL、1.43mmol)を1M水酸化ナトリウム水溶液に溶解させたのち、前述の混合酸無水物のTHF溶液を室温にて滴下した。室温にて16時間攪拌した後、反応液を水と酢酸エチルで洗浄し、水相を回収した。水相に6M塩酸水溶液を加え、系内のpHを3.0に調整した後、酢酸エチルによる分液抽出を行った後、有機相を食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムを加え5分静置した。フィルトレーションにより硫酸マグネシウムを取り除き、減圧下濃縮することにより、化合物15に相当するN−プロピニル−3−トリフェニルメチルスルファニル−プロパンアミド(110mg,0.286mmol)を得た。
H NMR(400MHz,Chloroform−d) δ 2.01(t,J=7.1Hz,2H),2.24(t,J=2.8Hz,1H),2.53(t,J=7.6Hz,2H),3.99(m,2H),5.40(brs,1H),7.19−7.35(m,9H),7.40−7.49(m,6H).
MS(ESI) m/z:408[M+Na]
(3−2)親和性ペプチドと保護チオール化合物の連結
(3−2−1)ぺプチド−保護チオール連結体(化合物16)
の合成
Figure 2019240288
実施例1で合成した化合物5をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し、3−(トリフェニルメチルチオ)プロピオン酸(5モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(15モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(15モル当量)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解させ、系中に加えた。室温で12時間攪拌した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるぺプチド−保護チオール連結体(化合物16)を得た。
MS (ESI)m/z:z=3 1502[M+3H]3+,z=4 1125[M+4H]4+
(3−2−2)ぺプチド−保護チオール連結体(化合物17,18)の合成
実施例1で合成した親和性ペプチドアジド体(化合物5)と(4−1−1)、(4−1−2)で合成した保護チオール化合物(化合物17,18)は同様の方法で連結させた。ペプチドアジド体を100mMのリン酸緩衝液(pH7.0)に溶解させ、アミノグアニジン塩酸塩(20モル当量)、アスコルビン酸ナトリウム(20モル当量)、100mg/mLの保護チオール化合物(3モル当量)ジメチルスルホキシド溶液を加えた。この反応混合物に対して、別途調製した硫酸銅一水和物(4モル当量)とトリス(3−ヒドロキシプロピルトリアゾリルメチル)アミン(20モル当量)の水溶液を添加し、攪拌した。LC−MSで反応モニタリングを行い、原料の消失を確認した後、これを限外濾過(Amicon Ultra−4, 3K MWCO)にて濃縮と水希釈を4回繰り返し、得られた水溶液を凍結乾燥してぺプチド−保護チオール連結体(化合物17,18)を取得した。
Figure 2019240288
MS(ESI) m/z:z=3 1548[M+3H]3+,z=4 1161[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS(ESI) m/z:z=3 1581[M+3H]3+,z=4 1186[M+4H]4+
(3−3)ぺプチド−保護チオール連結体(化合物19,20,21)の合成
(3−2)で合成した親和性ペプチド−保護チオール連結体(化合物16,17,18)を、トリフルオロ酢酸:ジクロロメタン=1:1溶液で1時間攪拌することにより、トリフェニルメチル基を除去した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるチオール−ペプチド連結体(化合物19,20,21)を得た。
Figure 2019240288
MS(ESI) m/z:z=3 1454[M+3H]3+,z=4 1091[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS(ESI) m/z:z=3 1468[M+3H]3+,z=4 1111[M+4H]4+
Figure 2019240288
m/z:z=3 1501[M+3H]3+,z=4 1126[M+4H]4+
(3−4)マレイミドを搭載した抗体親和性ペプチド試薬の合成(1)(化合物22、23、24)
(3−3)で合成したチオール−ペプチド連結体(化合物19,20,21)をジメチルスルホキシドに溶解させ、N−ヒドロキシマレイミド(20モル当量)のジメチルスルホキシド溶液を加え、1時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認した後、トランス−4−[(2,5−ジヒドロ−1H−ピロリ−1−イル)メチル)]シクロヘキサンカルボン酸(40モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(30モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(30モル当量)を加え、4時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるマレイミド−親和性ペプチド試薬(化合物22,23,24)を得た。
Figure 2019240288
MS(ESI) m/z:z=3 1532[M+3H]3+,z=4 1150[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS(ESI) m/z:z=3 1578[M+3H]3+,z=4 1184[M+4H]4+
Figure 2019240288
MS(ESI) m/z:z=3 1611[M+3H]3+,z=4 1208[M+4H]4+
(3−5)マレイミドを搭載した抗体親和性ペプチド試薬の合成(2)(化合物56、58)
(3−5−1)N−ヒドロキシスクシンイミド―ペプチド連結体(化合物55)の合成
(1−1)で合成した化合物3をジメチルスルホキシドに溶解させ、トリエチルアミン(1当量)、N−ヒドロキシマレイミド(1.2当量)のジメチルスルホキシド溶液を加えて室温で1時間撹拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるN−ヒドロキシスクシンイミド―ペプチド連結体(化合物55)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1429 [M+3H]3+, Z=4 1072 [M+4H]4+, z=5 857 [M+5H]5+, z=6 715 [M+6H]6+
(3−5−2)マレイミドを搭載した抗体親和性ペプチド試薬の合成(化合物56)
(3−5−1)で得られたN−ヒドロキシスクシンイミド―ペプチド連結体、4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサンカルボン酸N−スクシンイミジル(20当量)をジメチルスルホキシドに溶解させ、トリエチルアミン(8当量)を加えた。室温で2時間撹拌後、LC−MSにて反応進行を確認した。分取HPLCにて精製、目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し目的物であるマレイミドを搭載した抗体親和性ペプチド試薬(化合物56)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1502 [M+3H]3+, Z=4 1126 [M+4H]4+, z=5 901 [M+5H]5+, z=6 751 [M+6H]6+
(3−5−3)N−ヒドロキシスクシンイミド―ペプチド連結体(化合物57)の合成
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物36)をジメチルスルホキシドに溶解させ、2−イミノチオラン塩酸塩(10モル当量)、ジイソプロピルエチルアミン(15モル当量)を加え、1時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認した後、N−ヒドロキシマレイミド(20モル当量)のジメチルスルホキシド溶液を加え、1時間攪拌した。反応進行をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるヒドロキシマレイミド−親和性ペプチド体(化合物57)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1152 [M+2H]2+, Z=3 769 [M+3H]3+
(3−5−4)マレイミドを搭載した抗体親和性ペプチド試薬の合成 (化合物58)
(3−5−2)で得られたN−ヒドロキシスクシンイミド−ペプチド連結体(H1)、4−〔(2,5−ジオキソー2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)メチル〕ベイゾイックアシッド(20当量)をジメチルスルホキシドに溶解させ、トリエチルアミン(8当量)を加えた。室温で2時間撹拌後、LC−MSにて反応進行を確認した。分取HPLCにて精製、目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し目的物であるマレイミドを搭載した抗体親和性ペプチド試薬(化合物58)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1259 [M+2H]2+, Z=3 840 [M+3H]3+
[実施例4:抗HER2 IgG抗体トラスツズマブへの位置選択的マレイミド導入と解析]
(4−1)チオールを有するペプチド試薬の合成
下記の化合物25をFmoc法による2−クロロトリチルレジンを用いたペプチド固相合成によって合成した。固相合成後、トリフルオロ酢酸:水:トリイソプロピルシラン=95:2.5:2.5の溶液にて1時間攪拌することで樹脂からの切り出しと脱保護を行った。樹脂をフィルトレーションにより除去し、ジエチルエーテルを加え沈殿を行い、ジエチルエーテルをデカンテーションすることで除去し、ペプチドを粗結晶として得た。これを分取HPLCにて精製し、生成物である下記化合物25を得た。化合物25は、親和性ペプチドではなく、生体直交性官能基であるマレイミドを位置選択的に有する抗体に対して、マレイミド基を介して導入されるべき、薬剤の代わりのモデルペプチド化合物である。
Figure 2019240288
MS (ESI) m/z:z=2 1482[M+2H]2+,z=3 988[M+3H]3+
(4−2)マレイミド−親和性ペプチド試薬によるIgG抗体トラスツズマブへの位置特異的な修飾
実施例4の(4−4)で合成したマレイミド−親和性ペプチド試薬(化合物22,23,24)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.18mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)20.0μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)14.8μLに溶解させ、ペプチド試薬(10〜40モル当量)を抗体に対して加えて、37度で4時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO))により20mM 酢酸緩衝液(pH4.5)へと溶媒置換した。同操作を3回繰り返すことで親和性ペプチド試薬を取り除き、IgG抗体トラスツズマブ−マレイミド修飾体を得た。
(4−3)IgG抗体トラスツズマブ−マレイミド修飾体とチオールを有するペプチド試薬とのコンジュゲーション
実施例5の(5−2)で合成したIgG抗体トラスツズマブ−マレイミド修飾体を限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)により50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)へ溶媒置換することで、系内のpHを中性に戻し、10mg/mLに調製した化合物25水溶液(抗体に対して80モル当量)を加え、16時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)により水置換しペプチド試薬を取り除くことで反応を停止させ、IgG抗体トラスツズマブ−ペプチド複合体を得た。
(4−4)IgG抗体トラスツズマブ−ペプチド複合体のSDS−PAGEによる解析
(4−3)で得られたIgG抗体トラスツズマブ−ペプチド複合体のをSDS−PAGE(Mini−PROTEAN TGX gel,4〜20%,Bio−RAD;還元条件下;Coomasie Brilliant Blue G−250 Stainにより染色)にて分析した結果を、図3に示す。この結果から、マレイミドの位置選択的導入反応(5−2)において化合物22,23を用いたときには抗体の修飾反応が進行し、化合物24を用いた際には進行しないことが分かった。
(4−5)IgG抗体トラスツズマブ−マレイミド修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
(4−5−1)IgG抗体トラスツズマブ−マレイミド修飾体の合成(1)
実施例3の(3−5−2)で合成したマレイミドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物56)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.0mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)250μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)230μLに溶解させ、2.0mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、37度で16時間攪拌した。限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−マレイミド修飾体を得た。
(4−5−2)トラスツズマブ−マレイミド修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認(1)
(4−5−1)で合成したトラスツズマブ−マレイミド修飾体に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50596,50757に重鎖ピーク、23439に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィンと反応したマレイミドが導入された51062,51224、および原料と同じ23439に軽鎖ピークが観測された。ESI−TOFMS解析結果を図4に示す。
(4−5−3)IgG抗体トラスツズマブ−マレイミド修飾体の合成(2)
(4−5−1)と同様に実施例3の(3−5−4)で合成したマレイミドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物58)を用いて、IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体を得た。
(4−5−4)トラスツズマブ−マレイミド修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認(2)
(4−5−2)と同様に処理を行い、ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にN−アセチルシステインと反応したマレイミドが導入された50818,50979、および原料と同じ23443に軽鎖ピークが観測された。
[実施例5:アジドを搭載した抗体修飾試薬の合成]
(5−1)抗体修飾基(求電子基)のβ位にヘテロ原子を有する抗体修飾試薬(比較例化合物)の合成
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物2)をジメチルスルホキシドに溶解させ、N−ヒドロキシマレイミド(20モル当量)のジメチルスルホキシド溶液を加え、1時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認した後、11−アジド−3,6,9−トリオキサウンデカン酸(40モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるアジド−PEG−親和性ペプチド試薬(化合物26)を得た。
MS (ESI)m/z:z=3 1501[M+3H]3+,z=4 1125[M+4H]4+
(5−2)抗体修飾基(求電子基)のβ位に炭素原子またはヘテロ原子を有する抗体修飾試薬の合成
(5−2−1)アジド試薬と親和性ペプチドの連結による抗体修飾試薬(化合物27,59、60)の合成
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物3)をジメチルスルホキシドに溶解させ、N−ヒドロキシマレイミド(20モル当量)のジメチルスルホキシド溶液を加え、1時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認した後、6−アジド−ヘキサン酸(40モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるアジド−アルキル−親和性ペプチド試薬(化合物27)を得た。
MS (ESI)m/z:z=3 1475[M+3H]3+,z=4 1107[M+4H]4+
同様の方法にて、実施例3で合成したN−ヒドロキシスクシンイミド―ペプチド連結体(化合物57)を用い、アジド−アルキル−親和性ペプチド試薬(化合物59)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1222 [M+2H]2+, Z=3 815 [M+3H]3+
6−アジド−ヘキサン酸をアジド酢酸に変えて同様に合成を行い、アジド−アルキル−親和性ペプチド試薬(化合物60)を得た。なお、化合物60は、抗体修飾基(求電子基)のβ位にヘテロ原子を有する比較例化合物である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1193 [M+2H]2+, Z=3 796 [M+3H]3+
(5−2−2)アジド試薬と親和性ペプチドの連結による抗体修飾試薬(化合物28,61)の合成
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物3)をジメチルスルホキシドに溶解させ、N−ヒドロキシマレイミド(20モル当量)のジメチルスルホキシド溶液を加え、1時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認した後、4−アジド安息香酸(40モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるアジド−フェニル−親和性ペプチド試薬(化合物28)を得た。
MS (ESI)m/z:z=3 1478[M+3H]3+,z=4 1108[M+4H]4+
同様の方法にて、実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物31)を用い、アジド−フェニル−親和性ペプチド試薬(化合物61)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1348 [M+3H]3+, Z=4 1011 [M+4H]4+
(5−2−3)アジド試薬と親和性ペプチドの連結による抗体修飾試薬(化合物29,62〜83)の合成
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物3)をジメチルスルホキシドに溶解させ、2−イミノチオラン塩酸塩(10モル当量)、ジイソプロピルエチルアミン(15モル当量)を加え、1時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認した後、N−ヒドロキシマレイミド(20モル当量)のジメチルスルホキシド溶液を加え、1時間攪拌した。反応進行をLC−MSで確認した後、4−アジド安息香酸(40モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるアジド−フェニル−親和性ペプチド試薬(化合物29)を得た。
MS (ESI)m/z:z=3 1512[M+3H]3+,z=4 1134[M+4H]4+
同様の手法にて、実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物32〜53)を用い、下記に示すアジド試薬と親和性ペプチドの連結による抗体修飾試薬を合成した(化合物62〜83)。
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物32)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1521[M+3H]3+,z=4 1141[M+4H]4+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物33)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1546 [M+3H]3+, Z=4 1159 [M+4H]4+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物34)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1537 [M+3H]3+, Z=4 1153 [M+4H]4+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物35)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1545 [M+3H]3+, Z=4 1159 [M+4H]4+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物36)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1225[M+H],z=3 817[M+H]
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物37)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1217 [M+2H]2+,z=3 812 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物38)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1211 [M+2H]2+,z=3 807 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物39)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1196 [M+2H]2+,z=3 798 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物40)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1224 [M+2H]2+,z=3 817 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物41)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1224 [M+2H]2+,z=3 817 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物42)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 961 [M+2H]2+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物43)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 1909[M+H],z=3 955[M+H]
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物44)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1239 [M+2H]2+,z=3 827 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物45)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1253 [M+2H]2+,z=3 836 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物46)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1260 [M+2H]2+,z=3 841 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物47)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1265[M+H],z=3 844[M+H]
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物48)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1225 [M+2H]2+,z=3 817 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物49)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 853 [M+2H]2+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物50)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1232 [M+2H]2+,z=3 822 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物51)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1253 [M+2H]2+,z=3 836 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物52)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1254 [M+2H]2+,z=3 836 [M+3H]3+
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物53)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1147 [M+2H]2+,z=3 764 [M+3H]3+
[実施例6:IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的修飾とESI−TOFMSによる解析]
(6−1)抗体修飾基(求電子基)のβ位に炭素原子を有する抗体修飾試薬での抗体修飾反応
(6−1−1)親和性ペプチド試薬(化合物27、化合物59)を用いた抗体修飾反応(アジド修飾抗体1,2)
実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物27)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し0.22mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)200μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)1200μLに溶解させ、0.22mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、37度で16時間攪拌した。反応液に10mg/mLのLys水溶液を50μL加え、30分攪拌することで反応を停止させた。反応混合物をProtein A(Aspire Protein A Tips,Thermo)にて精製し、溶出液を 9.57mM PBS緩衝液(pH7.0)へと置換し限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体1)を得た。
同様の手法にて、アジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物59)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体2)を得た。
(6−1−2)親和性ペプチド試薬(化合物28、化合物61)を用いた抗体修飾反応(アジド修飾抗体3、4)
実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物28)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し0.22mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)200μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)1200μLに溶解させ、0.22mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、37度で16時間攪拌した。反応液に10mg/mLのLys水溶液を50μL加え、30分攪拌することで反応を停止させた。反応混合物をProtein A(Aspire Protein A Tips,Thermo)にて精製し、溶出液を 9.57mM PBS緩衝液(pH7.0)へと置換し限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体3)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物61)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体4)を得た。
(6−1−3)親和性ペプチド試薬(化合物29、化合物62〜83)を用いた抗体修飾反応(アジド修飾抗体5〜27)
実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物29)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し0.22mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)200μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)1200μLに溶解させ、0.22mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、37度で16時間攪拌した。反応液に10mg/mLのLys水溶液を50μL加え、30分攪拌することで反応を停止させた。反応混合物をProtein A(Aspire Protein A Tips,Thermo)にて精製し、溶出液を 9.57mM PBS緩衝液(pH7.0)へと置換し限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体を得た(アジド修飾抗体5)。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物62)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体6)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物63)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体7)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物64)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体8)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物65)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体9)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物66)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体10)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物67)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体11)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物68)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体12)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物69)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体13)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物70)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体14)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物71)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体15)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物72)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体16)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物73)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体17)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物74)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体18)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物75)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体19)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物76)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体20)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物77)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体21)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物78)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体22)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物79)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体23)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物80)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体24)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物F81)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体25)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物82)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体26)を得た。
同様の手法にてアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物83)を用いて抗体修飾反応を行いIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体27)を得た。
(6−1−4)親和性ペプチド試薬(化合物66)を用いたトラスツマブ以外の抗体修飾反応(アジド修飾抗体28〜31)
実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物66)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.0mMとした。抗TNF−α IgG抗体アダリムマブ(エーザイ)200μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)1200μLに溶解させ、2.0mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、25度で16時間攪拌した。反応液に10mg/mLのLys水溶液を50μL加え、30分攪拌することで反応を停止させた。反応混合物をProtein A(Aspire Protein A Tips,Thermo)にて精製し、溶出液を 9.57mM PBS緩衝液(pH7.0)へと置換し限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)により濃縮することでIgG抗体アダリムマブ−アジド修飾体を得た(アジド修飾抗体28)。
上記と同様の手法にて、抗RANKL IgG抗体デノスマブ(第一三共)を用いて抗体修飾反応を行い、IgG抗体デノスマブマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体29)を得た。
上記と同様の手法にて、抗IL−4/13 IgG抗体デュピルマブ(サノフィ)を用いて抗体修飾反応を行い、IgG抗体デュピルマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体30)を得た。
上記と同様の手法にて、抗CD20 IgG抗体リツキシマブ(ロッシュ社)を用いて抗体修飾反応を行い、IgG抗体リツキシマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体31)を得た。
(6−2)IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
(6−2−1)修飾反応に化合物27、化合物59を用いた際のトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体1,2)の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
実施例6の(6−1−1)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体1)に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアルキルアジドが導入された50733,50895、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。ESI−TOFMS解析結果を図5に示す。
同様の手法にて、アジド修飾抗体2についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアルキルアジドが導入された50742,50904、および原料と同じ23443に軽鎖ピークが観測された。
(6−2−2)修飾反応に化合物28、化合物61を用いた際のトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体3、4)の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
実施例6の(6−1−2)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体3)に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。なお、測定前処理の7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩の還元反応により、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。ESI−TOFMS解析結果を図6に示す。
同様の手法にて、アジド修飾抗体4についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50597,50758に重鎖ピーク、23441に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50716,50877、および原料と同じ23441に軽鎖ピークが観測された。
(6−2−3)修飾反応に化合物29、化合物62〜83を用いた際のトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体5〜27)の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
実施例6の(6−1−3)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体5)に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。なお、測定前処理でアジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。
同様の手法にて、アジド修飾抗体6についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,5076に重鎖ピーク、23439に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50875、および原料と同じ23439に軽鎖ピークが観測された。ESI−TOFMS解析結果を図7に示す。
同様の手法にて、アジド修飾抗体7についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,5076に重鎖ピーク、23439に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50713,50875、および原料と同じ23439に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体8についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50721,50883、および原料と同じ23442に軽鎖ピークが観測された。ESI−TOFMS解析結果を図8に示す。
同様の手法にて、アジド修飾抗体9についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50875、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体10についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50721,50883、および原料と同じ23443に軽鎖ピークが観測された。ESI−TOFMS解析結果を図9に示す。
同様の手法にて、アジド修飾抗体11についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50713,50874、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体12についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体13についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,50756に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体14についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,50756に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体15についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,50756に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体16についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,50756に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50875、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体17についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体18についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,50756に重鎖ピーク、23439に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体19についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50875、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体20についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50875、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体21についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体22についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50875、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体23についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50597,50759に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体24についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50597,50759に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体25についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50597,50759に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体26についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50597,50759に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50714,50876、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
同様の手法にて、アジド修飾抗体27についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50721,50883、および原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された。
(6−2−3)修飾反応に化合物5を用いた際の抗体−アジド修飾体(アジド修飾抗体28〜31)の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
実施例6の(6−1−4)で合成したアダリムマブ−アジド修飾体(アジド修飾抗体28)に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のアダリムマブは50645,50764に重鎖ピーク、23412に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50763,50926、および原料と同じ23412に軽鎖ピークが観測された。なお、測定前処理の7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩の還元反応により、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている(以下同様)。ESI−TOFMS解析結果を図10に示す。
同様の手法にて、アジド修飾抗体29(デノスマブ―アジド修飾抗体)についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のデノスマブは50208,50371に重鎖ピーク、23487に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50327,50490、および原料と同じ23487に軽鎖ピークが観測された。ESI−TOFMS解析結果を図11に示す。
同様の手法にて、アジド修飾抗体30(デュピルマブ―アジド修飾抗体)についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のデュピルマブは50889に重鎖ピーク、24022に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された51009、および原料と同じ24022に軽鎖ピークが観測された。ESI−TOFMS解析結果を図12に示す。
同様の手法にて、アジド修飾抗体31(リツキシマブ―アジド修飾抗体)についてもESI−TOF MS解析を行った。コントロールとして用いた原料のリツキシマブは50515,50678に重鎖ピーク、23040に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50635,50797、および原料と同じ23040に軽鎖ピークが観測された(図13)。
[比較例1:β位にヘテロ原子を有するペプチド試薬によるIgG1 Fcの修飾反応とESI−TOFMSによる解析]
実施例5で合成したβ位にヘテロ原子を有するペプチド試薬(化合物26)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し0.22mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)200μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)1200μLに溶解させ、0.22mMのペプチド試薬を120μL(抗体に対して20モル当量)加えて、37度で16時間攪拌した。反応液に10mg/mLのLys水溶液を50μL加え、30分攪拌することで反応を停止させた。これを限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)によりPBS溶液へと溶媒置換した後、7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測された。同様に反応生成物も50595,50757に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測され、抗体修飾基(求電子基)のβ位にヘテロ原子を有する化合物26での抗体修飾反応は進行していないことが確認できた。
同様にβ位にヘテロ原紙を有するペプチド試薬(化合物60)を用いて、抗体修飾反応を行った。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。同様に反応生成物も50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測され、β位にヘテロ原子を有する化合物60での抗体修飾反応は進行していないことが確認できた。
この結果から、アジドの位置選択的導入反応(6−2)において化合物27、28、29を用いたときには抗体の修飾反応が進行し、化合物26を用いた際には進行しないことが分かった。
[実施例7:チオール保護体を搭載した抗体修飾試薬の合成]
(7−1)保護チオール試薬と親和性ペプチドの連結による抗体修飾試薬(化合物84)の合成
(3−5−3)で合成したヒドロキシマレイミド−親和性ペプチド体(化合物57)をジメチルスルホキシド溶媒に溶かし、3−(アセチルチオ)プロピオン酸(40モル当量)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるアセチルチオール−親和性ペプチド試薬(化合物84)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1217 [M+2H]2+,z=3 812 [M+3H]3+
(7−2)保護チオール試薬と親和性ペプチドの連結による抗体修飾試薬(化合物85)の合成
(3−5−3)で合成したヒドロキシマレイミド−親和性ペプチド体(化合物57)をジメチルスルホキシド溶媒に溶かし、(S)−3−(ベンゾイルチオ)−2−メチルプロピオン酸(40モル当量)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるベンゾイルチオール−親和性ペプチド試薬(化合物85)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1255 [M+2H]2+,z=3 837 [M+3H]3+
[実施例8:チオール保護体搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的修飾とESI−TOFMSによる解析]
(8−1)チオール保護体搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬での抗体修飾反応
(8−1−1)親和性ペプチド試薬(化合物84)を用いた抗体修飾反応
実施例7で合成した保護チオールを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物84)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.0mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)200μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)200μLに溶解させ、2.0mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、25度で3時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−保護チオール修飾体を得た。
(8−1−2)親和性ペプチド試薬(化合物85)を用いた抗体修飾反応
実施例7で合成した保護チオールを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物85)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.0mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)200μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)200μLに溶解させ、2.0mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、25度で3時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−保護チオール修飾体を得た。
(8−2)IgG抗体トラスツズマブ−保護チオール修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
(8−2−1)修飾反応に親和性ペプチド試薬(化合物84)を用いた際のトラスツズマブ−アジド修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
(8−1−1)で合成したトラスツズマブ−保護チオール修飾体に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,50756に重鎖ピーク、23439に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアセチル保護チオール基が導入された50723,50885、および原料と同じ23439に軽鎖ピークが観測された。ESI−TOFMS解析結果を図14に示す。
(8−2−2)修飾反応に親和性ペプチド試薬(化合物3)を用いた際のトラスツズマブ−保護チオール体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
(8−1−2)で合成したトラスツズマブ−保護チオール修飾体に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50594,50756に重鎖ピーク、23439に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にベンゾイル保護チオール基が導入された50800,50962、および原料と同じ23439に軽鎖ピークが観測された。
(8−3)IgG抗体トラスツズマブ−チオール修飾体の生成確認
(8−3−1)IgG抗体トラスツズマブ−アセチル保護チオール修飾体の脱保護
(8−2−1)で得た、IgG抗体抗体トラスツズマブ−アセチル保護チオール修飾体を20mMエチレンジアミン、0.5Mヒドロキシルアミン水溶液(pH6調製品)に置換し、室温で1時間静置した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−チオール修飾体を得た。
(8−3−2)ESI−TOFMS解析によるIgG抗体トラスツズマブ−チオール修飾体の生成確認
(8−3−1)で脱保護したトラスツズマブ−チオール修飾体に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、反応生成物は重鎖にアセチル基が脱保護された50681,50844が観測され、アセチル基が外れてチオールとなっていることを確認できた。ESI−TOFMS解析結果を図15に示す。
(8−3−3)IgG抗体トラスツズマブ−ベンゾイル保護チオール修飾体の脱保護
(8−2−2)で得た、IgG抗体抗体トラスツズマブ−ベンゾイル保護チオール修飾体を20mMエチレンジアミン、0.5Mヒドロキシルアミン水溶液(pH6調製品)に置換し、室温で1時間静置した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでそれぞれのIgG抗体トラスツズマブ−チオール修飾体を得た。
(8−3−4)ESI−TOFMS解析によるIgG抗体トラスツズマブ−チオール修飾体の生成確認
(8−3−3)で脱保護したトラスツズマブ−チオール修飾体に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、反応生成物は重鎖にベンゾイル基が脱保護された50696,50858が観測されベンゾイル基が外れてチオールとなっていることを確認できた。
[実施例9:IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの異なる複数標的領域の位置選択的修飾とESI−TOFMSによる解析]
(9−1)2種類の親和性ペプチド試薬を段階的に用いた異なる複数標的領域の位置選択的修飾ESI−TOFMSによる解析
(9−1−1)2種類の親和性ペプチド試薬(化合物66、化合物64)を段階的に用いた複数個所位置特異的抗体修飾反応
実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物66)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.04mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)300μgを50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH 4.7)300μLに溶解させ、2.04mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、25度で3時間攪拌した。限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)によりペプチド試薬残渣を除去し、得られた濃縮液を50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)200μLにて希釈した。ここに、実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物64)の2.0mMN,N’−ジメチルホルムアミド溶液を抗体に対して20モル当量加えて、37度で16時間攪拌した。反応液に10mg/mLのLys水溶液を50μL加え、30分攪拌することで反応を停止させた。限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体を得た。
(9−1−2)IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
実施例9の(9−1−1)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖に二つアミン安息香酸が導入された50841,51002が観測された。軽鎖ピークは原料と同じ23443が観測された。なお、測定前処理でアジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。ESI−TOFMS解析結果を図16に示す。
(9−1−3)2種類の親和性ペプチド試薬(化合物64、化合物66)を段階的に用いた異なる複数標的領域の位置選択的修飾反応
実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物64)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.0mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)300μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)300μLに溶解させ、2.0mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、37度で16時間攪拌した。限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)によりペプチド試薬残渣を除去し、得られた濃縮液を50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH 4.7)200μLにて希釈した。ここに、実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物66)の2.04mMN,N’−ジメチルホルムアミド溶液を抗体に対して20モル当量加えて、37度で16時間攪拌した。反応液に10mg/mLのLys水溶液を50μL加え、30分攪拌することで反応を停止させた。限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体を得た。
(9−1−4)IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
実施例9の(9−1−2)と同様の方法にてESI−TOFMSにより質量を測定した。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖に二つアミン安息香酸が導入された50840,51002が観測された。軽鎖ピークは原料と同じ23443が観測された。なお、測定前処理でアジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。
(9−1−5)2種類の親和性ペプチド試薬(化合物84,化合物64)を段階的に用いた複数個所位置特異的抗体修飾反応
実施例7で合成したチオール保護体を搭載した親和性ペプチド試薬(化合物84)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.04mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)300μgを50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH 4.7)300μLに溶解させ、2.04mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、25度で3時間攪拌した。限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)によりペプチド試薬残渣を除去し、得られた濃縮液を50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)200μLにて希釈した。ここに、実施例5で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド試薬(化合物64)の2.0mMN,N’−ジメチルホルムアミド溶液を抗体に対して20モル当量加えて、37度で16時間攪拌した。反応液に10mg/mLのLys水溶液を50μL加え、30分攪拌することで反応を停止させた。限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体を得た。
(9−1−6)IgG抗体トラスツズマブ−アジドーチオール修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
(9−1−5)で合成したIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体について、実施例9の(9−1−2)と同様の方法にてESI−TOFMSにより質量を測定した。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50597,50757に重鎖ピーク、23439に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸とアセチル保護チオール基が導入された50843,51005が観測された。軽鎖ピークは原料と同じ23443が観測された。なお、測定前処理でアジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。ESI−TOFMS解析結果を図17に示す。
(9−2)複数誘導化部位を持つ親和性ペプチドを用いた異なる複数標的領域の位置選択的修飾とESI−TOFMSによる解析
(9−2−1)複数誘導化部位を持つ親和性ペプチド(化合物86)の合成
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物54)をジメチルスルホキシドに溶解させ、2−イミノチオラン塩酸塩(10モル当量)、ジイソプロピルエチルアミン(15モル当量)を加え、1時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認した後、N−ヒドロキシマレイミド(20モル当量)のジメチルスルホキシド溶液を加え、1時間攪拌した。反応進行をLC−MSで確認した後、4−アジド安息香酸(40モル当量)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるジ(アジド−フェニル)−親和性ペプチド試薬(化合物86)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=3 1587 [M+3H]3+, 3 1191 [M+4H]4+
(9−2−2)複数誘導化部位を持つ親和性ペプチドを用いた複数個所位置特異的抗体修飾反応
実施例9の(9−2−1)で合成したジ(アジド−フェニル)−親和性ペプチド試薬(化合物86)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.0mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)250μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)250μLに溶解させ、2.0mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、25度で3時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体を得た。
(9−2−3)IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
実施例9の(9−2−2)で合成したトラスツズマブ−アジド修飾体に対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖に二つアミン安息香酸が導入された50841,51003が観測された。軽鎖ピークは原料と同じ23443が観測された。なお、測定前処理でアジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。ESI−TOFMS解析結果を図18に示す。
[実施例10:トラスツズマブの位置特異的アジド導入体と任意の化合物とのコンジュゲーションおよび生成物のESI−TOFMS解析]
(10−1)トラスツズマブの位置特異的アジド導入体とCy3−シクロアルキンとのコンジュゲーション
(10−1−1)トラスツズマブの位置特異的アジド導入体とCy3−DBCOとのコンジュゲーションおよびESI−TOFMS解析
実施例6の(6−1−2)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体を20mM PBS緩衝液に溶解し0.3mMとした後、Sigma Aldrich製 Dibenzocyclooctyne−Cy3(0.94mM、ジメチルスルホキシドに溶解)を20μL添加し、室温で12時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)により水置換し反応を停止した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、トラスツズマブは148060にピークが観測され、(6−1−2)で合成したトラスツズマブのアジド導入体は148489にピークが観測され、反応生成物はCy3が2つ導入された150487にピークが観測された(図19)。
(10−1−2)還元条件でのESI−TOFMS解析
(10−1−1)で合成したトラスツズマブ−Cy3複合体のPBS溶液に7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2μL(トラスツズマブ−Cy3複合体に対して100等量)を加えて、室温で20分攪拌した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、原料である実施例6の(6−1−1)で合成したトラスツズマブのアジド導入体は50714および50876に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測され、トラスツズマブ−Cy3複合体は重鎖にCy3が導入された51722および51885にピークが観察され、原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された(図20)。なお、測定前処理の7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩の還元反応により、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。
(10−2)トラスツズマブの位置特異的アジド導入体とペプチド−シクロアルキンとのコンジュゲーション
(10−2−1)ペプチド−シクロアルキンの合成
下記の化合物30のペプチド部分をFmoc法による2−クロロトリチルレジンを用いたペプチド固相合成によって合成した。固相合成後、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(2モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩 (2モル当量)、トリエチルアミン(2モル当量)、5−(5,6−ジヒドロ−11,12−ジデヒドロジベンゾ[b,f][b,f]アゾシン−5(6H)−イル)−オキソペンタン酸(2.2モル当量)を随時添加し、19時間攪拌した。トリフルオロ酢酸:水:トリイソプロピルシラン=95:2.5:2.5の溶液にて1時間攪拌することで樹脂からの切り出しと脱保護を行い、切り出し後のろ液にはトリエチルアミンを加え中和した。樹脂をフィルトレーションにより除去し、ジエチルエーテルを加え沈殿を行い、ジエチルエーテルをデカンテーションすることで除去し、ペプチドを粗結晶として得た。これを分取HPLCにて精製し、生成物である下記化合物30を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI) m/z:1200[M+H]
(10−2−2)トラスツズマブの位置特異的アジド導入体とペプチド−シクロアルキンとのコンジュゲーションおよびESI−TOFMS解析
実施例6の(6−1−2)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体を20mM PBS緩衝液に溶解し0.3mMとした後、実施例7の(7−2−1)で合成したペプチド−シクロアルキン(化合物29)0.94mM水溶液を20μL添加し、室温で12時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10K MWCO)により水置換し反応を停止した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、トラスツズマブは148060にピークが観測され、(6−1−2)で合成したトラスツズマブのアジド導入体は148489にピークが観測され、反応生成物はペプチドが2つ導入された150912にピークが観測された(図21)。
(10−2−3)還元条件でのESI−TOFMS解析
(10−2−2)で合成したトラスツズマブ−ペプチド複合体のPBS溶液に7mMトリス (2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2μL(トラスツズマブ−ペプチド複合体に対して100等量)を加えて、室温で20分攪拌した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、原料である実施例6の(6−1−1)で合成したトラスツズマブのアジド導入体は50714および50876に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測され、トラスツズマブ−ペプチド複合体は重鎖にペプチドが導入された51941および52102にピークが観察され、原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された(図22)。なお、測定前処理の7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩の還元反応により、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。
(10−3)トラスツズマブの位置特異的チオール導入体とマレイミド化合物とのコンジュゲーションおよびESI−TOFMS解析
(10−3−1)トラスツズマブの位置特異的チオール導入体とマレイミド化合物とのコンジュゲーションおよびESI−TOFMS解析
実施例8の(8−3−1)で合成したトラスツズマブのチオール導入体を20mM PBS緩衝液に溶解し0.3mMとした後、m−dPEG(登録商標)24−MALを5モル当量添加し、室温で12時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により処理した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、トラスツズマブは14822にピークが観測され、(8−3−3)で合成したトラスツズマブのチオール導入体は148243にピークが観測され、反応生成物はm−dPEG(登録商標)24−MALが二つ導入された150880にピークが観測された(図23)。
(10−3−2)還元条件でのESI−TOFMS解析
(10−3−1)で合成したトラスツズマブ−ペグ複合体のPBS溶液に7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2μL(トラスツズマブ−ペグ複合体に対して100等量)を加えて、室温で20分攪拌した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、原料である実施例8の(8−3−3)で合成したトラスツズマブのチオール導入体は50682および50844に重鎖ピーク、23449に軽鎖ピークが観測され、反応生成物は重鎖にm−dPEG(登録商標)24−MALが導入された51922および52083にピークが観察され、原料と同じ23449に軽鎖ピークが観測された(図24)。
[実施例11:トラスツズマブの生体直交性官能基導入体の位置特異的修飾の確認]
(11−1)トラスツズマブの生体直交性官能基導入体の糖鎖切断
(11−1−1)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断(1)
実施例6の(6−1−2)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体3)をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/191817の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−2)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断(2)
実施例6の(6−1−3)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体5)をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/191817)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−3)トラスツズマブのマレイミド導入体の糖鎖切断(3)(K246/248)
実施例4の(4−5−1)で合成したトラスツズマブのマレイミド導入体を3−メルカプトプロピオン酸(20モル当量)存在下、PNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−4)トラスツズマブのアルキルアジド導入体の糖鎖切断(4)(K246/248)
実施例6の(6−1−1)で合成したトラスツズマブのアルキルアジド導入体(アジド修飾抗体2)をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−5)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断(5)(K317)
実施例6の(6−1−3)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体6)をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−6)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断(6)(K288/290)
実施例6の(6−1−3)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体8)をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−7)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断(7)(K246/248)
実施例6の(6−1−3)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体10)をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−8)トラスツズマブのアセチル保護チオール導入体の糖鎖切断(8)(K246/248)
実施例8の(8−1−3)で合成したトラスツズマブのアセチル保護チオール導入体をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−9)トラスツズマブのアジド安息香酸複数標的領域導入体の糖鎖切断(9)
実施例9の(9−1−3)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸複数標的領域導入体をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−10)トラスツズマブのアジドーチオール複数標的領域導入体の糖鎖切断(10)
実施例9の(9−1−4)で合成したトラスツズマブのアジドーチオール複数標的領域導入体をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−11)デノスマブのアジド安息香酸複数標的領域導入体の糖鎖切断(11)
実施例6の(6−1−4)で合成したデノスマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体29)をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−1−12)デュピルマブのアジド安息香酸複数標的領域導入体の糖鎖切断(12)
実施例6の(6−1−4)で合成したデュピルマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体30)をPNGase F(NEW ENGLAND BioLabs,カタログ番号P0704)を用い、製造者プロトコルおよび特許(WO2017/19181757)の手法に従い、糖鎖の切断と後処理を行った。
(11−2)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体のトリプシン処理
(11−2−1)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(1)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−1)で得たトラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を3.4μL、50mM炭酸水素アンモニウム緩衝液を6.6μL添加して計10μLとし、50mM炭酸水素アンモニウム緩衝液、20%トリフルオロエタノールに溶解した20mMのジチオスレイトール水溶液10μLを加えて65℃で1時間加温後、50mMのヨードアセトアミド水溶液10μLを添加し、遮光下室温にて30分間300rpmで振盪し反応させた。反応後、50mM炭酸水素アンモニウム緩衝液を40μL加えて撹拌し、20ng/μLのトリプシン水溶液を10μL添加して37℃で18時間酵素消化した。消化後、20%トリフルオロ酢酸水溶液を2μL添加し反応を止めた。その後、50mM炭酸水素アンモニウム緩衝液、0.5%トリフルオロ酢酸を用いて10倍希釈し、LC−MS/MS測定に使用した。
(11−2−2)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(2)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−2)で得たトラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL、50mM炭酸水素アンモニウム緩衝液、20%トリフルオロエタノールに溶解した20mMのジチオスレイトール水溶液10μLを加えて65℃で1時間加温後、50mMのヨードアセトアミド水溶液10μLを添加し、遮光下室温で30分間300rpmで振盪し反応させた。反応後、50mM炭酸水素アンモニウム緩衝液を40μL加えて撹拌し、20ng/μLのトリプシン水溶液を10μL添加して37℃で18時間酵素消化した。消化後、20%トリフルオロ酢酸水溶液を2μL添加し反応を止めた。その後、50mM炭酸水素アンモニウム緩衝液、0.5%トリフルオロ酢酸を用いて10倍希釈し、LC−MS/MS測定に使用した。
(11−2−3)トラスツズマブのマレイミド導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(3)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−3)で得たトラスツズマブのマレイミド導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−4)トラスツズマブのアルキルアジド導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(4)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−4)で得たトラスツズマブのアルキルアジド導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−5)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(5)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−5)で得たトラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−6)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(6)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−6)で得たトラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−7)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(7)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−7)で得たトラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−8)トラスツズマブのアセチルチオール導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(8)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−8)で得たトラスツズマブのアセチルチオール導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−9)トラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(9)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−9)で得たトラスツズマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−10)トラスツズマブのアセチルチオールおよびアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(10)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−8)で得たトラスツズマブのアセチルチオールおよびアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−11)デノスマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(11)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−11)で得たデノスマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−2−12)デュピルマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のトリプシン処理(12)
1.5mL低吸着マイクロテストチューブに(11−1−12)で得たデュピルマブのアジド安息香酸導入体の糖鎖切断物のサンプル溶液を10μL加え、11−2−1と同様の処理を行いLC−MS/MS測定用サンプルを得た。
(11−3)トラスツズマブのLC−MS/MS測定条件
(分析装置)
ナノHPLC:EASY−nLC 1000(サーモフィッシャーサイエンティフィック)
質量分析計:トライブリッド質量分析計Orbitrap Fusion(サーモフィッシャーサイエンティフィック)
(HPLC分析条件)
トラップカラム:Acclaim PepMap(登録商標) 100,75μmx2cm(サーモフィッシャーサイエンティフィック)
分析カラム:ESI−column(NTCC−360/75−3−125,75μm×12.5cm,3μm(日京テクノス))
移動相A:0.1%ギ酸水溶液
移動相B:0.1%ギ酸、アセトニトリル溶液
ローディング溶液:0.1%トリフルオロ酢酸水溶液
流速:300nL/min
サンプル注入量:0.3−1μL
グラジエント条件(B%):2%(0.0−0.5分)、2%→30%(0.5−23.5分)、30%→75%(23.5−25.5分)、75%(25.5−35.0分)
(質量分析計分析条件)
イオン化法:ESI, Positiveモード
スキャンタイプ:Data Dependent Aquisition
Activation Type:Collision Induced Dissociation(CID)
データの取得は付属ソフトであるXcalibur 3.0(サーモフィッシャーサイエンティフィック)およびThermo Orbitrap Fusion Tune Application 2.0(サーモフィッシャーサイエンティフィック)を用いて行った。
(11−4)トラスツズマブ、デノスマブおよびデュピルマブの修飾部位の解析条件
LC−MS/MS測定結果に対する修飾部位解析については、BioPharma Finder 3.0(サーモフィッシャーサイエンティフィック)を用いて行った。
BioPharma Finderでの解析は、S/N Thresholdを1、MS Noise Levelをピークトップの強度の0.01%となるように設定して実施した。また、消化酵素をTrypsinに、SpecificityをHighに設定した。さらに、ピーク検出時のMass Toleranceは4ppm、ペプチド同定時のMass Accuracyは5ppmとした。Static Modificationにはヨードアセトアミドによるシステイン残基の修飾として、Carbamidomethyl(+57.021Da)を設定した。Dynamic Modificationsについては、メチオニンの酸化(+15.995Da)およびリジン残基への修飾体(マレイミド導入体(+219.090Da)、メルカプトプロピオン酸付加マレイミド導入体(+325.098Da)、アルキルアジド導入体(+139.075Da)、アルキルアミン導入体(+113.084Da)、アジド安息香酸導入体(+145.028Da)、アミン安息香酸導入体(+119.037Da)、アセチルチオール導入体(+130.009Da)、カルバミドメチル化を受けたアセチルチオール導入体(+145.020Da))を設定した。また、Confidence Scoreが80以上、MS/MSが観測できているもののみとなるようフィルターを設定した。
なお、消化の際にジチオスレイトールおよびヨードアセトアミドによる還元アルキル化を行うため、アルキルアジド導入体は一部還元されアルキルアミン導入体に、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体になり、アセチルチオール導入体はカルバミドメチル化を受ける。
また、修飾部位の検索対象のアミノ酸配列のデータとして、トラスツズマブに関しては図25に示される(1)〜(2)を、デノスマブに関しては図26に示される(1)〜(2)を、デュピルマブに関しては図27に示される(1)〜(2)をそれぞれ用いた。
(11−5)消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果
(11−5−1)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(1)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−1)で得たトラスツズマブアジド修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸33残基からなるペプチド、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 945.73328、理論値:945.73350、4価)が観測され(図29)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける246位もしくは248位のリジン残基の修飾を示す、2価のy19に相当するm/z 1125.49(理論値:1125.11)のプロダクトイオンが確認された(図30)。
(11−5−2)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(2)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−2)で得たトラスツズマブアジド修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸18残基からなるペプチド、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 760.38287、理論値:760.38390、3価)が観測され(図31)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける288位もしくは290位のリジン残基の修飾を示す、2価のy16に相当するm/z 1009.83(理論値:1009.52)のプロダクトイオンが確認された(図32)。
(11−5−3)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(3)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−3)で得たトラスツズマブマレイミドMPA修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(メルカプトプロピオン酸付加マレイミド導入体(+325.098Da))を含むアミノ酸33残基からなるペプチド、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 997.24986、理論値:997.24908、4価)が観測され(図33)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける246位もしくは248位のリジン残基の修飾を示す、2価のy20に相当するm/z 1256.96(理論値:1256.65)のプロダクトイオンが確認された(図34)。
この結果より、上記(11−2−3)では、抗体の重鎖上、EU numberingにおけるLys246およびLys248に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−4)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(4)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−4)で得たトラスツズマブアルキルアジド修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アルキルアジド導入体(+139.075Da))を含むアミノ酸33残基からなるペプチド、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 950.74263、理論値:950.74313、4価)が観測され(図35)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける246位もしくは248位のリジン残基の修飾を示す、2価のy20に相当するm/z 1163.92(理論値:1163.64)のプロダクトイオンが確認された(図36)。
この結果より、上記(11−2−4)では、抗体の重鎖上、EU numberingにおけるLys246およびLys248に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−5)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(5)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−5)で得たトラスツズマブアジド安息香酸修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸19残基からなるペプチド、VVSVLTVLHQDWLNGKEYK(配列番号101)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 783.08731、理論値:783.08690、3価)が観測され(図37)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける317位のリジン残基の修飾を示す、2価のy17に相当するm/z 1075.31(理論値:1075.06)のプロダクトイオンが確認された(図38)。また、BioPharma Finderでの解析により、317位のリジン残基への修飾が高選択的に起こっていることが示された(図39)。
この結果より、上記(11−2−5)では、抗体の重鎖上、EU numberingにおけるLys317に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−6)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(6)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−6)で得たトラスツズマブアジド安息香酸修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸18残基からなるペプチド、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 570.54026、理論値:570.53991、4価)が観測され(図40)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける288位もしくは290位のリジン残基の修飾を示す、3価のy16に相当するm/z 673.48(理論値:673.35)のプロダクトイオンが確認された(図41)。また、BioPharma Finderでの解析により、288位もしくは290位のリジン残基への修飾が高選択的に起こっていることが示された(図42)。
この結果より、上記(11−2−6)では、抗体の重鎖上、EU numberingにおけるLys288およびLys290に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−7)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(7)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−7)で得たトラスツズマブアジド安息香酸修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸33残基からなるペプチド、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 945.73501、理論値:945.73376、4価)が観測され(図43)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける246位もしくは248位のリジン残基の修飾を示す、2価のy20に相当するm/z 1153.87(理論値:1153.62)のプロダクトイオンが確認された(図44)。また、BioPharma Finderでの解析により、246位もしくは248位のリジン残基への修飾が高選択的に起こっていることが示された(図45)。
この結果より、上記(11−2−7)では、抗体の重鎖上、EU numberingにおけるLys246およびLys248に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−8)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(8)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−8)で得たトラスツズマブアセチルチオール修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(カルバミドメチル化を受けたアセチルチオール導入体(+145.020Da))を含むアミノ酸33残基からなるペプチド、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 952.23368、理論値:952.22942、4価)が観測され(図46)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける246位もしくは248位のリジン残基の修飾を示す、2価のy20に相当するm/z 1166.95(理論値:1166.61)のプロダクトイオンが確認された(図47)。また、BioPharma Finderでの解析により、246位もしくは248位のリジン残基への修飾が高選択的に起こっていることが示された(図48)。
この結果より、上記(11−2−8)では、抗体の重鎖上、EU numberingにおけるLys246およびLys248に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−9)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(9)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−9)で得たトラスツズマブアジド安息香酸修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸33残基からなるペプチド、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 945.74114、理論値:945.73376、4価)が観測され(図49)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける246位もしくは248位のリジン残基の修飾を示す、2価のy20に相当するm/z 1153.94(理論値:1153.62)のプロダクトイオンが確認された(図50)。また、リジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸18残基からなるペプチド、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 570.54470、理論値:570.53991、4価)が観測され(図51)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける288位もしくは290位のリジン残基の修飾を示す、3価のy14に相当するm/z 557.18(理論値:556.97)のプロダクトイオンが確認された(図52)。
この結果より、上記(11−2−9)では、抗体の重鎖上、EU numberingにおけるLys246もしくはLys248、および、Lys288もしくはLys290に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−10)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(10)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−10)で得たトラスツズマブアセチルチオールおよびアジド安息香酸修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(カルバミドメチル化を受けたアセチルチオール導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸33残基からなるペプチド、THTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号11)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 952.23028、理論値:952.22942、4価)が観測され(図53)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける246位もしくは248位のリジン残基の修飾を示す、2価のy20に相当するm/z 1166.90(理論値:1166.61)のプロダクトイオンが確認された(図54)。また、リジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸18残基からなるペプチド、FNWYVDGVEVHNAKTKPR(配列番号12)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 570.54030、理論値:570.53991、4価)が観測され(図55)、CIDスペクトルより重鎖のEU numberingにおける288位もしくは290位のリジン残基の修飾を示す、3価のy16に相当するm/z 673.52(理論値:673.35)のプロダクトイオンが確認された(図56)。さらに、BioPharma Finderでの解析により、246位もしくは248位のリジン残基へのカルバミドメチル化を受けたアセチルチオール修飾、および、288位もしくは290位のリジン残基へのアミン安息香酸修飾が高選択的に起こっていることが示された(図57)。
この結果より、上記(11−2−10)では、抗体の重鎖上、EU numberingにおけるLys246もしくはLys248、および、Lys288もしくはLys290に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−11)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(11)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−11)で得たデノスマブアジド安息香酸修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸33残基からなるペプチド、CCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号102)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 961.72078、理論値:961.71980、4価)が観測され(図58)、CIDスペクトルより重鎖の配列中の番号(すなわち、N末のアミノ酸を1番目とする。以下同様)における247位もしくは249位のリジン残基の修飾を示す、3価のy23に相当するm/z 872.08(理論値:871.81)のプロダクトイオンが確認された(図59)。また、BioPharma Finderでの解析により、247位もしくは249位のリジン残基への修飾が高選択的に起こっていることが示された(図60)。
この結果より、上記(11−2−11)では、抗体の重鎖上、配列中の番号におけるLys247もしくはLys249に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
(11−5−12)トリプシン消化物のLC−MS/MSによる修飾部位の解析結果(12)
LC−MS/MSを用いた解析の結果、(11−2−12)で得たデュピルマブアジド安息香酸修飾体のトリプシン消化によるリジン残基への修飾部位(アミン安息香酸導入体(+119.037Da))を含むアミノ酸34残基からなるペプチド、YGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISR(配列番号103)のペプチドフラグメントのMSスペクトル(実測値:m/z 972.99064、理論値:972.98886、4価)が観測され(図61)、CIDスペクトルより重鎖の配列中の番号における251位もしくは253位のリジン残基の修飾を示す、3価のy29に相当するm/z 1105.98(理論値:1105.58)のプロダクトイオンが確認された(図62)。また、BioPharma Finderでの解析により、251位もしくは253位のリジン残基への修飾が高選択的に起こっていることが示された(図63)。
この結果より、上記(11−2−12)では、抗体の重鎖上、配列中の番号におけるLys251もしくはLys253に位置選択的にコンジュゲーションが進行していることが分かった。
[実施例12:4種の抗体薬物複合体(ADC)、トラスツズマブ−DM1およびトラスツズマブ−MMAE、ならびにリツキシマブ−DM1およびリツキシマブ−MMAEの合成]
(12−1)トラスツズマブの位置特異的アジド導入体とDBCO−DM1とのコンジュゲーション
(12−1−1)位置選択的トラスツズマブ−DM1コンジュゲートの合成
実施例6の(6−1−2)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体(アジド抗体3)0.9mgを473μLの100mM PBS、10mM EDTAバッファーに溶解させたのち、51μLのN,N’−ジメチルアセトアミドとDBCO−DM1(Abzena社製、化合物87)をN,N’−ジメチルアセトアミドに溶解し4mMとしたものを2μL添加し25℃で16時間攪拌した。反応後、NAP−5カラムにより抽出し、DM1を取り除いた。
Figure 2019240288
(12−1−2) ESI−TOFMSによる平均DARの算出
ESI−TOFMSはアジレント社製のAgilent 6550 coupled to Agilent 1290 UPLC with DAD detector, Autosampler cooling and Thermostatted column compartmentを使用した。ソフトウェアはMassHunterを使用し、DARを算出した。生成物はDM1が2つ導入された150531およびDM1が1つ導入された149827にピークが観測され、平均DARは1.8と算出された(図64)。
(12−1−3)還元条件でのESI−TOFMS解析
(12−1−1)で合成したトラスツズマブ−DM1コンジュゲートのPBS溶液に7mMトリス (2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2μL(トラスツズマブ−DM1コンジュゲートに対して100等量)を加えて、室温で20分攪拌した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、原料である実施例6の(6−1−1)で合成したトラスツズマブのアジド導入体は50715および50877に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測され、トラスツズマブ−DM1コンジュゲートは重鎖にDM1が導入された51748および519097にピークが観察され、原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された(図65)。なお、測定前処理の7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩の還元反応により、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。
(12−2)トラスツズマブの位置特異的アジド導入体とDBCO−MMAEとのコンジュゲーション
(12−2−1)位置選択的トラスツズマブ−MMAEコンジュゲートの合成
実施例6の(6−1−2)で合成したトラスツズマブのアジド安息香酸導入体(アジド抗体3)を0.5mgを実施例12の(12−1−1)と同様の手法にて、DBCO−MMAE(Abzena社製、化合物88)と反応させた。反応後、NAP−5カラムにより抽出し、DBCO−MMAEを取り除いた。
Figure 2019240288
(12−2−2) ESI−TOFMSによる平均DARの算出
実施例12の(12−1−2)と同様の手法にてDARを算出した。生成物はMMAEが2つ導入された151336およびMMAEが1つ導入された149972にピークが観測され、平均DARは1.8と算出された(図66)。
(12−2−3)還元条件でのESI−TOFMS解析
(12−2−1)で合成したトラスツズマブ−MMAEコンジュゲートのPBS溶液に7mMトリス (2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2μL(トラスツズマブ−DM1コンジュゲートに対して100等量)を加えて、室温で20分攪拌した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、原料である実施例6の(6−1−1)で合成したトラスツズマブのアジド導入体は50715および50877に重鎖ピーク、23440に軽鎖ピークが観測され、トラスツズマブ−MMAEコンジュゲートは重鎖にMMAEが導入された52154および52316にピークが観察され、原料と同じ23440に軽鎖ピークが観測された(図67)。なお、 測定前処理の7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩の還元反応により、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。
(12−3)リツキシマブの位置特異的アジド導入体とDBCO−DM1とのコンジュゲーション
(12−3−1)位置選択的リツキシマブ−DM1コンジュゲートの合成
実施例6の(6−1−4)で合成したリツキシマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体101)を実施例12の(12−1−1)と同様の手法にて、DBCO−DM1(Abzena社製、化合物87)と反応させた。反応後、NAP−5カラムにより抽出し、DBCO−DM1を取り除いた。
(12−3−2) ESI−TOFMSによる平均DARの算出
実施例12の(12−1−2)と同様の手法にてDARを算出した。生成物はDM1が2つ導入された149549およびDM1が1つ導入された148845にピークが観測され、平均DARは1.8と算出された(図68)。
(12−3−3)還元条件でのESI−TOFMS解析
(12−3−1)で合成したリツキシマブ−DM1コンジュゲートのPBS溶液に7mMトリス (2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2μL(トラスツズマブ−DM1コンジュゲートに対して100等量)を加えて、室温で20分攪拌した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、原料である実施例6の(6−1−4)で合成したリツキシマブのアジド導入体は50635および50797に重鎖ピーク、23040に軽鎖ピークが観測され、リツキシマブ−DM1コンジュゲートは重鎖にDM1が導入された51668および51831にピークが観察され、原料と同じ23040に軽鎖ピークが観測された(図69)。なお、 測定前処理の7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩の還元反応により、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。
(12−4)リツキシマブの位置特異的アジド導入体とDBCO−MMAEとのコンジュゲーション
(12−4−1)位置選択的リツキシマブ−MMAEコンジュゲートの合成
実施例6の(6−1−4)で合成したリツキシマブのアジド安息香酸導入体(アジド修飾抗体101)を実施例12の(12−1−1)と同様の手法にて、DBCO−MMAE(Abzena社製、化合物88)と反応させた。反応後、NAP−5カラムにより抽出し、DBCO−MMAEを取り除いた。
(12−4−2) ESI−TOFMSによる平均DARの算出
実施例12の(12−2)と同様の手法にてDARを算出した。生成物はMMAEが2つ導入された150354およびMMAEが1つ導入された148994にピークが観測され、平均DARは1.6と算出された(図70)。
(12−4−3)還元条件でのESI−TOFMS解析
(12−4−1)で合成したリツキシマブ−MMAEコンジュゲートのPBS溶液に7mMトリス (2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2μL(リツキシマブ−MMAEコンジュゲートに対して100等量)を加えて、室温で20分攪拌した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、原料である実施例6の(6−1−4)で合成したリツキシマブのアジド導入体は50635および50797に重鎖ピーク、23040に軽鎖ピークが観測され、リツキシマブ−MMAEコンジュゲートは重鎖にMMAEが導入された52071および52233にピークが観察され、原料と同じ23040に軽鎖ピークが観測された(図71)。なお、測定前処理の7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩の還元反応により、アジド安息香酸導入体は還元されアミン安息香酸導入体となっている。
[実施例13:ペイロードモデル搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的ペイロードモデル導入とESI−TOFMSによる解析]
(13−1)ペイロードモデル搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬の合成
(13−1−1)ペイロードモデル搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬(化合物89)の合成
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物36)をジメチルスルホキシドに溶解させ、2−イミノチオラン塩酸塩(10モル当量)、ジイソプロピルエチルアミン(15モル当量)を加え、1時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認した後、N−ヒドロキシマレイミド(20モル当量)のジメチルスルホキシド溶液を加え、1時間攪拌した。反応進行をLC−MSで確認した後、Fmoc−N−アミド−dPEG12酸(40モル当量)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるFmoc−N−amido−dPEG12−親和性ペプチド試薬(化合物89))を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1563 [M+2H]2+, 3 1043 [M+3H]3+
(13−1−2)ペイロードモデル搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬(化合物90)の合成
実施例(13−1−1)と同様にして、ビオチン−親和性ペプチド試薬(化合物90)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1563 [M+2H]2+,z=3 1043 [M+3H]3+
(13−2)ペイロードモデル搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的ペイロードモデル導入およびESI−TOFMS解析
(13−2−1)ペイロードモデルdPEG12搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的ペイロードモデル導入およびESI−TOFMS解析
(13−1−1)で合成したペイロードモデル搭載した親和性ペプチド試薬(化合物89)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し2.0mMとした。抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)200μgを50mMHEPES緩衝液(pH 7.2)200μLに溶解させ、2.0mMのペプチド試薬を抗体に対して20モル当量加えて、25度で3時間攪拌した。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することでIgG抗体ペイロードモデルdPEG12導入体を得た。
ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、トラスツズマブは148061にピークが観測され、反応生成物はFmoc−dPEG12が二つ導入された149867にピークが観測された。
(13−2−2)ペイロードモデルdPEG12搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的ペイロードモデル導入およびESI−TOFMS解析
(13−1−2)で合成したペイロードモデル搭載した親和性ペプチド試薬(化合物90)を用い、(13−2−1)と同様の検討を行い、IgG抗体ペイロードモデルビオチン導入体を得た。
(13−3)ペイロードモデル搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的ペイロードモデル導入の還元条件でのESI−TOFMSによる解析
(13−3−1)ペイロードモデルdPEG12搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的ペイロードモデル導入の還元条件でのESI−TOFMSによる解析
(13−2−1)で合成したトラスツズマブ−ペイロードモデルに対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にFmoc−dPEG12が導入された51425,51584、および原料と同じ23443に軽鎖ピークが観測された。
(13−3−2)ペイロードモデルビオチン搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的ペイロードモデル導入の還元条件でのESI−TOFMSによる解析
(13−2−2)で合成したトラスツズマブ−ペイロードモデルに対して7mMトリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩溶液2.0μL(抗体に対して100等量)を加えて、室温で20分放置した。ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50596,50757に重鎖ピーク、23439に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にビオチンが導入された50820,50982、および原料と同じ23439に軽鎖ピークが観測された。
[実施例14:ペイロード搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的ペイロード導入とESI−TOFMSによる解析]
(14−1)MMAE搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬(化合物91)の合成
実施例5で合成したFc親和性ペプチド試薬(化合物66)をN,N’−ジメチルホルムアミドに溶解し0.22mMとした。DBCO−MMAE(Abzena社製、化合物91)を加え、25度で16時間攪拌した。原料消失をLC−MSで確認し、生成物であるMMAE搭載Fc親和性ペプチド試薬を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1930[M+2H]2+,z=3 1287[M+3H]3+
(14−2)MMAE搭載IgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fc位置選択的トラスツズマブ−MMAEコンジュゲートの合成およびESI−TOFMS解析
抗HER2 IgG抗体トラスツズマブ(中外製薬)200μgを用い、(14−1)で合成したMMAE搭載Fc親和性ペプチド試薬(化合物91)と実施例13の(13−2)と同様の手法にて反応させた。反応液を限外濾過(Amicon Ultra, 10k MWCO)により濃縮することで位置選択的トラスツズマブ−MMAEコンジュゲートを得た。
その結果、ESI−TOFMSにより質量を測定したところ、MMAEが2つ導入された151336およびMMAEが1つ導入された149972のピークが観測された。
[実施例15:グルタミン酸残基からのリンカーを有するIgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的修飾とESI−TOFMSによる解析]
(15−1)抗体に対する親和性ペプチドの合成
(1−1)に示す方法で、化合物92を合成、取得した。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1046.4 [M+2H]2+, Z=3 698.3 [M+3H]3+
(15−2)アジド試薬と親和性ペプチド連結による抗体修飾試薬の合成
(15−1)で合成した抗体親和性ペプチドをジメチルスルホキシドに溶解させ、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(40モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(40モル当量)を加え、攪拌した。そこへ2−アミノエタノール溶液(40モル当量)とトリエチルアミン(1モル当量)を加え、室温で1時間撹拌した。LC−MSを測定し後、逆相HPLCで分離精製を行った。各フラクションをMSにて確認し、目的物が含まれるフラクションを凍結乾燥した。得られた化合物をジメチルスルホキシドに溶かし、トリエチルアミン(1モル当量)とN−ヒドロキシマレイミド(1.2モル当量)を加えて室温で1時間撹拌し、LC−MS測定を行い反応の進行を確認した。4−アジド安息香酸(40モル当量)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるアジド−フェニル−親和性ペプチド試薬(化合物93)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1204.3 [M+2H]2+, Z=3 803.3 [M+3H]3+
(15−3)親和性ペプチド試薬(化合物93)を用いた抗体修飾反応
(15−2)で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド(化合物93)を用い、(6−1−3)に示す方法で反応を行い、IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾抗体を得た。
(15−4)IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾抗体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
(15−3)で得られたトラスツズマブ−アジド修飾体を、実施例6の(6−2−3)に示す方法で還元、ESI−TOFMS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50725,50885、および23446に軽鎖ピークが観測された。
[実施例16:チオグリコール酸エステルを脱離基とするIgG1 Fc親和性ペプチド試薬によるIgG1 Fcの位置特異的修飾とESI−TOFMSによる解析]
(16−1)チオグリコール酸エステル脱離基とするリンカー(化合物95)の合成
ジチオジグリコール酸をジクロロメタンに溶解し、グリシン t−ブチルエステル(2.2モル当量)、N,N−ジイソプロピルアミン(4.8モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(2.4モル当量)を加え1時間撹拌した。反応液を水で分液洗浄後、得られた有機層を減圧下濃縮した。得られた残渣をN,N−ジメチルホルムアミド/水(1:1)で溶解し、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩(1.3モル当量)を加え、室温で1時間撹拌した。酢酸エチルにて抽出後、減圧濃縮し、酢酸エチル/ヘキサンでシリカゲルカラム処理を行い、化合物94を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI) [2M+H] =411, [M−H]=204
化合物94をジクロロメタンに溶解し、4−アジド安息香酸(1モル当量)、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスファート(1.2モル当量)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.5モル当量)を加え、室温で30分撹拌した。反応液をシリカゲルカラムにて精製後、得られた白色結晶をジクロロメタン/トリフルオロ酢酸(1:1)に溶解し、室温で1時間撹拌した。反応液を凍結乾燥し、チオグリコール酸エステル脱離基とするリンカー(化合物95)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=1 295 [M+H]1+
(16−2)アジド試薬と親和性ペプチド連結による抗体修飾試薬の合成
(1−1)で合成した抗体親和性ペプチド(化合物36)に、(16−1)で合成したリンカー(化合物95)(40モル当量)、1−エチル―3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(32モル当量)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(32モル当量)を加え、2時間攪拌した。反応終結をLC−MSで確認した後、分取HPLCにて精製した。目的物を含むフラクションをESI−MSで確認した後、凍結乾燥し生成物であるアジド−フェニル−親和性ペプチド試薬(化合物96)を得た。
Figure 2019240288
MS (ESI)m/z:z=2 1183.3 [M+2H]2+, Z=3 789.2 [M+3H]3+
(16−3)親和性ペプチド試薬(化合物96)を用いた抗体修飾反応
(16−2)で合成したアジドを搭載した親和性ペプチド(化合物96)を用い、(6−1−3)に示す方法で反応を行い、IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾抗体を得た。
(16−4)IgG抗体トラスツズマブ−アジド修飾抗体の還元条件でのESI−TOFMS解析による重鎖選択性の確認
(16−3)で得られたトラスツズマブ−アジド修飾体を、実施例6の(6−2−3)に示す方法で還元、ESI−TOFMS解析を行った。コントロールとして用いた原料のトラスツズマブは50602,50764に重鎖ピーク、23443に軽鎖ピークが観測された。反応生成物は重鎖にアミン安息香酸が導入された50720,50882、および原料と同じ23443に軽鎖ピークが観測された。
(まとめ)
以上の結果をまとめると、実施例で使用した親和性ペプチドのアミノ酸配列、および実施例で製造した化合物を用いて製造することができる、生体直交性官能基を有する抗体の概要は、以下のとおりである。
Figure 2019240288
また、抗体について、下記アミノ酸残基を始めとする特定のアミノ酸残基の位置選択的な修飾が可能であることが示された:
(1)246位及び/又は248位のリジン残基
例えば、トラスツズマブの246位及び/又は248位のリジン残基の修飾に関する実施例11(11−5−1)、(11−5−3)、(11−5−4)、(11−5−7)、(11−5−8)、(11−5−9)、および(11−5−10)、デノスマブの247位及び/又は249位のリジン残基(EU numberingにおけるヒトIgGの246位及び/又は248位のリジン残基に相当)の修飾に関する実施例11(11−5−11)、ならびにデュピルマブの251位及び/又は253位のリジン残基(EU numberingにおけるヒトIgGの246位及び/又は248位のリジン残基に相当)の修飾に関する実施例11(11−5−12)を参照;
(2)288位及び/又は290位のリジン残基
例えば、実施例11(11−5−2)、(11−5−6)、(11−5−9)、および(11−5−10)を参照;
(3)317位のリジン残基
例えば、実施例11(11−5−5)を参照。
さらに、下記式(I)で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物について、実施例の一部を例に挙げて説明すると以下の表2および表3のとおりである。
A−L−E−B (I)
〔式中、
Aは、抗体に対する親和性物質であり、
Lは、脱離基を含む2価の基であり、
Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
Bは、生体直交性官能基であり、
前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288
以上より、抗体に対する親和性物質、切断性部分および反応性基を有する化合物において、親和性物質の種類、親和性物質と反応性基との間のリンカーの長さ、およびリンカーが導入される親和性物質中の位置等の因子を適宜調節することにより、抗体を位置選択的に修飾できることが示された。
本発明は、例えば、位置選択的に修飾された抗体の製造に有用である。
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288
6−アジド−ヘキサン酸をアジド酢酸に変えて同様に合成を行い、アジド−アルキル−親和性ペプチド試薬(化合物60)を得た。なお、化合物60は、抗体修飾基(求電子基)のβ位にヘテロ原子を有する比較例化合物である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物32)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物33)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物34)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物35)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物36)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物37)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物38)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物39)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物40)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物41)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物42)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物43)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物44)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物45)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物46)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物47)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物48)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物49)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物50)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物51)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物52)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
実施例1で合成した抗体親和性ペプチド(化合物53)を用いて合成された抗体修飾試薬は、以下である。
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288
Figure 2019240288

Claims (37)

  1. 下記式(I):
    A−L−E−B (I)
    〔式中、
    Aは、抗体に対する親和性物質であり、
    Lは、脱離基を含む2価の基であり、
    Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
    Bは、生体直交性官能基であり、
    前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩。
  2. 前記親和性物質がペプチドである、請求項1記載の化合物またはその塩。
  3. 前記ペプチドが、モノクローナル抗体の定常領域に対する結合能を有するペプチドである、請求項2記載の化合物またはその塩。
  4. 前記ペプチドが、モノクローナル抗体のFc領域に対する結合能を有するペプチドである、請求項2または3記載の化合物またはその塩。
  5. 前記ペプチドが、IgGのFc領域に対する結合能を有するペプチドである、請求項4記載の化合物またはその塩。
  6. 前記ペプチドが、10〜40のアミノ酸残基を有する、請求項2〜5記載のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  7. 前記ペプチドが、
    (a)(a−1−1)FNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDD(配列番号11)のアミノ酸配列、または、
    (a−1−2)FNMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号12)のアミノ酸配列において、
    配列中のいずれかの1〜3つのアミノ酸残基が、同一でも異なってもよく、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基からなる群より選ばれる各々1つのアミノ酸残基により置換されているか、
    (a−2−1)β−Ala−NMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDD(配列番号13)のアミノ酸配列、または、
    (a−2−2)β−Ala−NMQCQRRFYEALHDPNLNEEQRNARIRSIRDDC(配列番号14)のアミノ酸配列において、
    配列中のいずれかの1〜3つのアミノ酸残基が、同一でも異なってもよく、リジン残基、アスパラギン酸残基、およびグルタミン酸残基からなる群より選ばれる各々1つのアミノ酸残基により置換されており、かつ
    (b)配列番号11〜14の前記アミノ酸配列各々に対して85%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項2〜6のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  8. 前記ペプチドが、
    式1−1:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−I−I−W−C−(X0−3(配列番号15)
    式1−2:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−I−V−W−C−(X0−3(配列番号16)
    式1−3:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−V−V−W−C−(X0−3(配列番号17)
    式1−4:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−A−V−W−C−(X0−3(配列番号18)
    式1−5:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−L−W−C−(X0−3(配列番号19)
    式1−6:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−I−W−C−(X0−3(配列番号20)
    式1−7:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−L−V−F−C−(X0−3(配列番号21)
    式1−8:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−Q−V−W−C−(X0−3(配列番号22)
    式1−9:(X0−3−C−Xaa1−Xaa2−Xaa3−Xaa4−Xaa5−Xaa6−E−V−W−C−(X0−3(配列番号23)
    〔式中、
    (X0−3は、なし、アルギニン残基−グリシン残基−アスパラギン残基、アスパラギン酸残基、グリシン残基−アスパラギン残基、またはアスパラギン残基であり、
    (X0−3は、なし、スレオニン残基−チロシン残基−ヒスチジン残基、またはスレオニン残基であり、
    Xaa1は、アラニン残基であり、
    Xaa2は、チロシン残基、トリプトファン残基、またはヒスチジン残基であり、
    Xaa3は、ヒスチジン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、トリプトファン残基、アルギニン残基、またはグリシン残基であり、
    Xaa4は、リジン残基、アスパラギン酸残基、またはグルタミン酸残基であり、
    Xaa5は、グリシン残基、セリン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、トリプトファン残基、ヒスチジン残基、スレオニン残基、ロイシン残基、アラニン残基、バリン残基、イソロイシン残基、またはアルギニン残基であり、
    Xaa6は、グルタミン残基、グルタミン酸残基、アスパラギン残基、またはアスパラギン酸残基である。〕、あるいは
    式2−1:(X0−3’)−C−(Xaa1’)−(Xaa2’)−(Xaa3’)−(Xaa4’)−(Xaa5’)−(Xaa6’)−L−V−W−C−(X0−3’)(配列番号24)
    〔式中、
    (X0−3’)および(X0−3’)はそれぞれ、前記(X0−3および(X0−3と同じであり、
    Xaa1’、Xaa2’、Xaa3’、Xaa4’、Xaa5’、Xaa6’はそれぞれ、前記Xaa1、Xaa2、Xaa3、Xaa4、Xaa5、Xaa6と同じである。〕のいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項2〜6のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  9. 前記脱離基が、(1)−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、または(2)ヘテロアリーレンである、請求項1〜8のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  10. 前記求核基が、リジン残基の側鎖におけるNH、チロシン残基の側鎖におけるOH、セリン残基の側鎖におけるOH、スレオニン残基の側鎖におけるOH、およびシステイン残基の側鎖におけるSHからなる群より選ばれる基である、請求項1〜9のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  11. 前記求電子基が、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基である、請求項1〜10のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  12. 前記生体直交性官能基が、アジド残基、アルデヒド残基、チオール残基、アルキン残基、アルケン残基、ハロゲン残基、テトラジン残基、ニトロン残基、ヒドロキシルアミン残基、ニトリル残基、ヒドラジン残基、ケトン残基、ボロン酸残基、シアノベンゾチアゾール残基、アリル残基、ホスフィン残基、マレイミド残基、ジスルフィド残基、チオエステル残基、α―ハロカルボニル残基、イソニトリル残基、シドノン残基、およびセレン残基からなる群より選ばれる基である、請求項1〜11のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  13. 前記生体直交性官能基が、アジド残基、チオール残基、アルキン残基、マレイミド残基、およびジスルフィド残基からなる群より選ばれる基である、請求項1〜12のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  14. 前記式(I)で表される化合物が、下記式(I−1):
    A−L−L−E−E−E−B (I−1)
    〔式中、
    AおよびBは、前記式(I)のものと同じであり、
    は、結合または2価の基であり、
    は、脱離基であり、
    は、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基であり、
    は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
    Figure 2019240288
    (ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
    は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
    前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される化合物である、請求項1〜13のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  15. 前記Lが、
    (a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
    (b)ヘテロアリーレン、あるいは
    (c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕である、請求項14記載の化合物またはその塩。
  16. 前記Lが、下記構造式からなる群より選ばれる基である、請求項14または15記載の化合物またはその塩:
    Figure 2019240288
    (ここで、EWGは、電子吸引性基であり、
    mは、0〜4の整数であり、
    nは、0〜3の整数であり、
    Rは、水素原子、または炭素原子数1〜6のアルキルであり、
    ○(白丸)は、Lに対する結合手であり、●(黒丸)は、Eに対する結合手である。)。
  17. AとEとを連結するLまたはL−Lの主鎖が20個以下の原子からなる、請求項1〜16のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  18. 前記式(I−1)で表される化合物が、下記式(I−2):
    A−L−L−E−X−Y−E−B (I−2)
    〔式中、
    A、L、X、Y、およびBは、前記式(I−1)のものと同じであり、
    は、
    (a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
    (b)ヘテロアリーレン、あるいは
    (c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
    は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
    は、2価の基である。〕で表される化合物である、請求項14〜17のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  19. 前記式(I−1)で表される化合物が、下記式(I−3):
    Figure 2019240288
    〔式中、
    A、L、環Z、およびBは、前記式(I−1)のものと同じであり、
    は、
    (a)環P−Q−〔ここで、環Pが、電子吸引性基で置換されていてもよいアリーレン、電子吸引性基で置換されていてもよいヘテロアリーレン、縮環していてもよい2,5-ジケトピロリジン、縮環していてもよい2,6−ジケトピペリジン、縮環していてもよい2-ケトピロリジン、縮環していてもよい2−ケトピペリジン、2−ピリドンからなる群より選ばれる基であり、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、
    (b)ヘテロアリーレン、あるいは
    (c)−Q−〔ここで、Qが、−O−、−S−、−Se−、−SO−O−、−SO−N(R)−、−SO−、−C≡C−CH−O−、−N(OR)−、−N(R)−、および−O−N(R)−からなる群より選ばれる基(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕であり、
    は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
    は、結合または2価の基である。〕で表される化合物である、請求項14〜17のいずれか一項記載の化合物またはその塩。
  20. 下記式(I):
    A−L−E−B (I)
    〔式中、
    Aは、抗体に対する親和性物質であり、
    Lは、脱離基を含む2価の基であり、
    Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
    Bは、生体直交性官能基であり、
    前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を含む、生体直交性官能基による抗体の位置選択的修飾試薬。
  21. 生体直交性官能基を有する抗体またはその塩の製造方法であって、
    下記式(I):
    A−L−E−B (I)
    〔式中、
    Aは、抗体に対する親和性物質であり、
    Lは、脱離基を含む2価の基であり、
    Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
    Bは、生体直交性官能基であり、
    前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
    下記式(II):
    Ab−E−B (II)
    〔式中、
    EおよびBは、前記式(I)のものと同じであり、
    Abは、抗体である。〕で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を生成することを含む、方法。
  22. 機能性物質を有する抗体またはその塩の製造方法であって、
    (1)下記式(I):
    A−L−E−B (I)
    〔式中、
    Aは、抗体に対する親和性物質であり、
    Lは、脱離基を含む2価の基であり、
    Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
    Bは、生体直交性官能基であり、
    前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および生体直交性官能基を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
    下記式(II):
    Ab−E−B (II)
    〔式中、
    EおよびBは、前記式(I)のものと同じであり、
    Abは、抗体である。〕で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を生成すること;ならびに
    (2)前記式(II)で表される、生体直交性官能基を有する抗体またはその塩を、生体直交性官能基を介して機能性物質と反応させて、
    下記式(III):
    Ab−E−B’−F (III)
    〔式中、
    Abは、前記式(II)のものと同じであり、
    Eは、前記式(I)のものと同じであり、
    B’は、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基であり、
    Fは、機能性物質である。〕で表される、機能性物質を有する抗体またはその塩を生成することを含む、方法。
  23. 下記式(II−1):
    Ab−E−E−E−B (II−1)
    〔式中、
    Abは、抗体であり、
    は、抗体中の求核基と連結している求電子基であり、
    は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
    Figure 2019240288
    (ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
    は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
    Bは、生体直交性官能基である。〕で表される、生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体またはその塩。
  24. 前記抗体が、モノクローナル抗体の定常領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である、請求項23記載の抗体またはその塩。
  25. 前記抗体が、モノクローナル抗体のFc領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である、請求項23または請求項24記載の抗体またはその塩。
  26. 前記抗体が、ヒトIgG Fc領域における246〜248位または288〜290位のアミノ酸残基からなる領域において、生体直交性官能基を位置選択的に有するヒトIgGである、請求項23〜25のいずれか一項記載の抗体またはその塩。
  27. 前記式(II−1)で表される前記抗体が、下記式(II−2):
    Ab−E−X−Y−E−B (II−2)
    〔式中、
    Ab、X、Y、およびBは、前記式(II−1)のものと同じであり、
    は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
    は、2価の基である。〕で表される、生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体である、請求項23〜26のいずれか一項記載の抗体またはその塩。
  28. 前記式(II−1)で表される前記抗体が、下記式(II−3):
    Figure 2019240288
    〔式中、
    Ab、環構成原子X’、環Z、およびBは、前記式(II−1)のものと同じであり、
    は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
    は、結合または2価の基である。〕で表される、生体直交性官能基を位置選択的に有する抗体である、請求項23〜26のいずれか一項記載の抗体またはその塩。
  29. 下記式(III−1):
    Ab−E−E−E−B’−F (III−1)
    〔式中、
    Abは、抗体であり、
    は、抗体中の求核基と連結している求電子基であり、
    は、(a)−X−Y−〔ここで、Eと結合するXは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、N(R)(ここで、Rは、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)、O、S、またはSeであり、Eと結合するYは、C(R)(R)(ここで、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1〜6のアルキルである。)である。〕、あるいは(b)下記式(i):
    Figure 2019240288
    (ここで、環Zは、Eと結合する環構成原子X’およびその両隣の環構成原子の全てが炭素原子である2価の環基であるか、またはEと結合する環構成原子X’が窒素原子であり、かつ窒素原子の両隣の環構成原子が炭素原子である2価の複素環基である。・は結合手である。)で表される基であり、
    は、Eが−X−Y−の場合には2価の基であり、Eが式(i)で表される基の場合には結合または2価の基であり、
    B’は、機能性物質と生体直交性官能基との間の反応により生成する部分を含む2価の基であり、
    Fは、機能性物質である。〕で表される、機能性物質を位置選択的に有する抗体またはその塩。
  30. 前記抗体が、モノクローナル抗体の定常領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である、請求項29記載の抗体またはその塩。
  31. 前記抗体が、モノクローナル抗体のFc領域のみに生体直交性官能基を有する抗体である、請求項29または請求項30記載の抗体またはその塩。
  32. 前記抗体が、ヒトIgG Fc領域における246〜248位または288〜290位のアミノ酸残基からなる領域において、機能性物質を位置選択的に有するヒトIgGである、請求項29〜31のいずれか一項記載の抗体またはその塩。
  33. 前記式(III−1)で表される前記抗体が、下記式(III−2):
    Ab−E−X−Y−E−B’−F (III−2)
    〔式中、
    Ab、X、Y、B’およびFは、前記式(III−1)のものと同じであり、
    は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
    は、2価の基である〕で表される、機能性物質を位置選択的に有する抗体である、請求項29〜32のいずれか一項記載の抗体またはその塩。
  34. 前記式(III−1)で表される前記抗体が、下記式(III−3):
    Figure 2019240288
    〔式中、
    Ab、環構成原子X’、環Z、B’およびFは、前記式(III−1)のものと同じであり、
    は、−C(=O)−、−SO−、および−CH−からなる群より選ばれる基であり、
    は、結合または2価の基である。〕で表される、機能性物質を位置選択的に有する抗体である、請求項29〜32のいずれか一項記載の抗体またはその塩。
  35. 下記式(IV):
    A−L−E−F (IV)
    〔式中、
    Aは、抗体に対する親和性物質であり、
    Lは、脱離基を含む2価の基であり、
    Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
    Fは、機能性物質であり、
    前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩。
  36. 下記式(IV):
    A−L−E−F (IV)
    〔式中、
    Aは、抗体に対する親和性物質であり、
    Lは、脱離基を含む2価の基であり、
    Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
    Fは、機能性物質であり、
    前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩を含む、機能性物質による抗体の位置選択的修飾試薬。
  37. 機能性物質を有する抗体またはその塩の製造方法であって、
    下記式(IV):
    A−L−E−F (IV)
    〔式中、
    Aは、抗体に対する親和性物質であり、
    Lは、脱離基を含む2価の基であり、
    Eは、(i)前記脱離基と連結しており、かつ(ii)前記抗体中の求核基と反応する能力を有する求電子基を含む2価の基であり、
    Fは、機能性物質であり、
    前記脱離基は、前記求核基と前記求電子基との間の反応によりEから切断されて脱離する能力を有する。〕で表される、抗体に対する親和性物質、および機能性物質を有する化合物またはその塩を、抗体と反応させて、
    下記式(III):
    Ab−E−F (III)
    〔式中、
    Abは、抗体であり、
    EおよびFは、前記式(IV)のものと同じである。〕で表される、機能性物質を有する抗体またはその塩を生成することを含む、方法。
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