KR20120042731A - 항체 표적화 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표적화제를 항체의 결합 부위와 공유 또는 비공유 결합시킴으로써 항체의 특이성이 재-프로그래밍되는 항체 표적화 화합물을 제공한다. 이러한 접근에 의하여, 공유적으로 변형된 항체는 표적화제의 결합 특이성을 갖게 된다. 화합물은 표적화제에 의해 또는 별도의 생물학적 제제에 의하여 제공된 생물학적 활성을 가질 수 있다. 본 화합물의 다양한 용도가 제공된다.

Description

항체 표적화 화합물{Antibody targeting compounds}
본 발명은 생물학적 분자의 표적화용 화합물과 이들 화합물의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다.
종래의 개발된 약제와 생물학적 이펙터 분자는 이들의 높은 독성으로 인하여 치료요법에 있어 사용이 종종 제한되고 있다. 그러한 약제 또는 이펙터의 치료율을 향상시키기 위하여 다양한 연구방법이 수년에 걸쳐 사용되어 왔다. 그러한 연구방법 중 하나는 약제 또는 이펙터를 항체와 같은 리간드 표적화제와 커플링시키는 것이다. 이 경우에, 항체는 더 많은 약제 또는 이펙터가 이들을 생체내에서 가장 필요로 하는 장소를 찾아낼 수 있도록 약제 또는 이펙터의 분포를 변화시키는 데 사용된다. 소분자량의 약제 또는 이펙터의 향상된 표적화는 약제 또는 이펙터를 분자량이 큰 화합물과 복합체를 형성시킴으로써 달성되어 왔다. 예를 들면, EP 제217577호는 제제에 의해 증가된 반감기 및 표적화가 합텐-변형된 제제와 항-합텐 항체 간의 생체내 복합체를 형성시킴으로써 달성됨을 개시하고 있다. 이와 유사하게, WO 제98/22141호에는 치료제와 합텐의 접합체가 개시되어 있다. 접합체는 피검자에 투여되어 피검자의 혈류 중으로 순환한다. 순환하는 접합체는 피검자 내의 기존 항체에 의해 인지되고 결합된다. 또한, 문헌 [참고문헌: Shokat and Schults, J. Am.Chem. Soc., 1991, 113:1862-1864]에는 리간드-매개 면역원성으로 언급되는 과정을 이용하여 면역반응을 재-지시하는 방법이 개시되어 있다. 상기 문헌의 교시내용에 따르면, 불변성 항원을 특이적 리간드와 복합체를 형성시킨 다음 피검자에 투여한다. 이어서, 복합체를 형성한 불변성 항원은 피검자에 존재하는 천연 항체와 결합한다.
본 발명은 다양한 적용에 유용한 고유의 특이성과 생물학적 성질을 지닌 항체 표적화 화합물을 제공한다. 본 발명의 항체 표적화 화합물은 항체 결합 부위에 공유 또는 비공유 결합된 하나 이상의 표적화제나 생물학적 제제 또는 둘다를 포함한다. 선형 또는 분지형 링커가 공유 및 비-공유 결합에 바람직하게 사용된다. 링커의 화학적 특징이 기재되어 있다. 주위 환경에 따라, 결합 부위의 항체 특이성은 표적화제 또는 생물학적 제제와의 공유 또는 비공유 결합 뒤에 변형되거나 제거될 수도 있다. 일부 양태에 있어서는, 공유 결합 전 항체의 항원 결합 특이성이 공유 결합 후에도 실질적으로 보유될 수 있다.
항체 표적화 화합물은 성분 그 자신들 이상의 다양한 잇점을 제공한다. 예를 들면, 화합물의 항체 부분은 보편적으로 생체 내에서 비교적 크기가 작은 표적화제 또는 생물학적 제제의 반감기를 연장시킬 수 있다. 또한, 특정 표적화제 또는 생물학적 제제의 생물학적 효능이나 다른 생물학적 특징도 화합물의 항체 부분에 의해 제공되는 이펙터 기능 (예를 들면, 보체 매개된 이펙터 기능)의 부가에 의하여 변형시킬 수 있다. 그 밖에도, 표적화제 또는 결합제는 항체와의 결합에 의해 부여된 증가된 크기를 통해 표적화제로 하여금 새로운 역량으로 기능할 수 있게 한다.
일부 양태에 있어서, 화합물의 표적화제는 비-면역글로불린 표적 분자에 또는 면역글로불린 결합 부위 외측에서 면역글로불린 표적 분자에 결합할 수 있다. 따라서, 이러한 양태에 있어서, 표적화제는 비-항체에 특이적이거나 항체에 특이적이지만 이의 결합 부위 외측에서 항체와 결합한다. 바람직한 접근으로, 촉매성 항체를 생체분자에 특이적으로 결합하는 화합물로 변형시킬 수 있다. 항체 표적화 화합물의 항체 부분은 온전한 항체 또는 특유의 항체 단편을 포함할 수 있으며 비-사람 면역글로불린 또는 사람 면역글로불린과 같은 다양한 동물 종으로부터 유래한 서열을 보유할 수 있고, 여기서, 후자는 사람 항체, 사람화된 항체 또는 사람 키메라성 항체를 포함한다.
본 발명의 항체 표적화 화합물의 제조방법 또한 제공된다. 하나의 양태에서, 표적화제 및/또는 생물학적 제제를 포함하는 제제-링커 화합물은 항체의 결합 부위와의 공유 반응을 위한 반응성 그룹을 포함하는 링커에 결합된다. 또다른 접근법에 있어서, 링커가 상기 하나 이상의 표적화제 또는 생물학적 제제와의 반응을 위한 반응성 그룹을 포함하는 경우에 항체-링커 화합물이 제조된다. 또다른 접근법으로서, 제제와 항체는 적절한 반응 그룹을 지닌 링커들에 각각 결합하여, 두개의 링커가 공유 결합하는 경우에 항체 표적화 화합물을 형성할 수 있다.
항체의 결합 부위에 공유 결합될 수 있는 표적화제, 생물학적 제제 또는 양 자 모두를 포함하는 제제-링커 화합물이 또한 제공된다. 일부 양태에서, 링커는 표적화제를 항체의 결합 부위에 공유 결합시키기 위한 반응성 그룹을 포함한다. 항체 결합 부위에의 결합은 결합 부위 내의 반응성 아미노산의 측쇄에 수행될 수 있다. 일부 양태에서, 반응성 아미노산은 라이신인 반면에 링커 반응성 그룹은 케톤, 디케톤, 베타 락탐, 석신이미드 활성 에스테르, 할로케톤, 락톤, 무수물, 에폭사이드, 알데하이드, 할라이드, 설포네이트, 포스포네이트, 구아니딘, 아미딘, 이민, 엔아민, 케탈, 아세탈 또는 말레이미드이다.
제제-링커 화합물의 다양한 화학적 특징이 기술된다. 하나의 양태에서, 링커는 화학식 X-Y-Z를 갖고, 여기서, X는 C, H, N, O, P, S, Si, F, Cl, Br 및 I 중 임의의 원자를 포함하는 원자들의 선형 또는 분지형 연결쇄 또는 이의 염이고, 2 내지 100 단위의 반복 에테르 단위를 포함하며; Y는 임의적이고 Z의 1 내지 20개 원자 내에 위치된 단일 또는 융합된 5원 또는 6원 호모- 또는 헤테로카보사이클릭 포화 또는 불포화 환이며; Z는 하나 이상의 표적화제를 항체의 결합 부위내 반응성 아미노산의 측쇄에 공유 결합시키기 위한 반응성 그룹이다. 하나 이상의 표적화제 또는 생물학적 제제가 표적화제-링커 화합물에 포함될 경우에 표적화제는 X 또는 Y에 또는 X와 Y에 결합될 수 있다.
또한, 항체의 결합 부위에 비-공유 결합시키기 위한 표적화제-링커-항원 화합물이 제공된다. 이들 화합물은 2개 이상의 표적화제, 2개 이상의 생물학적 제제 또는 하나는 표적화제이고 다른 하나는 생물학적 제제인 적어도 두 제제를 포함한다. 제제는 항체에 의해 인지되는 항원에 링커를 통해 결합된다. 링커와 항원의 다양한 화학적 특징이 기재된다.
추가로, 항체가 특정 표적에 대한 증가된 결합 특이성을 보유하도록 특정 표적 분자에 대한 낮거나 비-검출성 결합 친화성을 보이는 항체를 변형시키는 방법이 또한 제공된다. 하나의 양태에서, 특정 표적 분자에 특이적인 하나 이상의 표적화제 또는 생물학적 제제가 항체의 결합 부위에 공유 결합되어 항체 표적화 화합물을 생성한다. 제제는 특정 표적 분자에의 결합 능력을 보유하도록 하는 방식으로 결합된다. 일부 그러한 양태에서, 공유 결합 전의 항체는 표적 분자에 대한 친화성이 약 1 x 10- 5몰/리터 이하이다. 공유 결합 후, 표적화 화합물은 약 1 x 10- 6몰/리터 이상의 표적 분자에 대한 친화성을 보일 수 있다.
추가로, 표적화제 또는 생물학적 제제의 적어도 하나의 물리적 또는 생물학적 특징을 변경하는 방법이 또한 제공된다. 하나의 양태로서, 제제는 항체 표적화 화합물을 생성하기 위하여 항체의 결합 부위에 공유 결합된다. 또한, 링커의 하나 이상의 화학적 특징을 변형시킴으로써 항체 표적화 화합물의 하나 이상의 물리적 또는 생물학적 성질을 변형시키는 방법이 제공된다. 일부 양태에서, 변형되는 물리적 또는 생물학적 성질에는 약동학, 약력학, 면역원성, 결합 친화성, 분해 감수성, 용해도, 친지성, 친수성, 소수성, 안정성 및 강도가 포함된다.
또한, 생물학적 활성을 세포, 세포외 매트릭스 생체분자 또는 개체의 유체 생체분자에 전달하는 방법도 제공된다. 하나의 접근법으로서, 생물학적으로 활성이고 세포, 세포외 매트릭스 생체분자 또는 유체 생체분자에 특이적인 본 발명의 항원 표적화 화합물이 개체에 투여된다. 또다른 접근법으로서, 세포, 조직 세포외 매트릭스 생체분자 또는 유체 생체분자에 특이적인 제제-링커-항원 화합물, 및 항원에 특이적인 항체가 개체에 개별적으로 투여되며 제제-링커-항원 화합물이 항체 결합 부위와 비-공유적으로 결합할 때 항체 표적화제가 생체 내에서 형성된다.
질환이나 상태가 표적 분자를 발현하는 세포, 조직 또는 유체를 포함하는 개체내 질환 또는 증상의 치료 또는 예방 방법이 또한 제공된다. 하나의 접근법으로서, 치료적 유효량의 본 발명의 항체 표적화 화합물이 개체에 투여된다. 또다른 접근법에서, 치료적 유효량의 본 발명의 제제-링커-항원 화합물, 및 항원 특이성 항체가 개체에 개별적으로 투여되며 제제-링커-항원 화합물이 항체 결합 부위와 비-공유적으로 결합할 때 항체 표적화제가 생체 내에 형성된다. 양 방법 모두에서, 항체 표적화 화합물 또는 제제-링커-항원 화합물은 표적 분자에 특이적이며, 화합물 또는 항체는 질환이나 증상에 대해 효과적인 생물학적 활성을 포함한다.
추가로, 세포 또는 세포외 매트릭스가 표적 분자를 발현하는 개체에서 세포 또는 세포외 매트릭스의 영상화 방법도 제공된다. 하나의 접근법에서, 본 발명의 항체 표적화 화합물은 검출성 표지물에 결합되어 개체에 투여된다. 또다른 접근법에서, 제제-링커-항원 화합물 및 항원 특이성 항체는 개체에 개별적으로 투여되며 제제-링커-항원 화합물이 항체 결합 부위와 비-공유적으로 결합할 때 항체 표적화제가 생체 내에 형성된다. 양 방법 모두에서, 표지물은 항체, 표적화제 및/또는 생물학적 제제에 결합될 수 있다.
또한, 표면 상에 존재하는 미생물 세포 또는 바이러스 입자의 감염력을 감소시키는 방법이 제공된다. 이들 방법에 따르면, 표면은 유효량의 본 발명의 항체 표적화 화합물과 접촉되며, 여기에서 항체 표적화 화합물은 상기 미생물 세포 또는 바이러스 입자 상의 수용체에 특이적인 표적화제 또는 생물학적 제제를 포함한다.
수용체의 효능제 또는 길항제에 대한 화학적 라이브러리를 스크리닝하는 방법이 또한 제공된다. 당해 방법은 화학적 라이브러리의 개개 구성원을 항체의 결합 부위에 결합시킨 다음 수용체와의 결합 또는 수용체와 이에 대한 리간드 간의 결합 억제에 대해 항체 결합된 라이브러리를 시험하는 단계를 포함한다.
본 발명의 항체 표적화 화합물을 사용하는 각종 면역분석법이 또한 제공된다. 샘플 중의 분석물을 검출하거나 측정하기 위한 하나의 양태에서, 본 발명은 분석물에 대한 항체 특이성이 항체 결합 부위에 공유 결합되는 표적화제로부터 연유하는, 본 발명의 항체 표적화 화합물의 사용을 포함한다. 분석물에 특이적인 항체를 사용하여 분석물의 존재를 측정하는 직접 또는 간접 결합 분석을 수반하는 또다른 양태에서, 본 발명은 항체 특이성이 항체의 결합 부위내 반응성 아미노산에 결합되는 분석물에 특이적인 비-항체 표적화제로부터 연유하는 분석물에 대해 특이적인 항체를 사용하여 분석물의 존재를 측정하는 단계를 포함한다.
표적화제 또는 생물학적 제제의 세포막 통과능을 억제하거나 감소시키는 방법이 또한 제공된다. 이들 방법에서, 항체 표적화 화합물은 그 자신은 세포막을 통과하지 않는 항체의 결합 부위를 표적화제 또는 생물학적 제제와 공유 결합시킴으로써 형성되며, 여기에서 상기 표적화제 또는 생물학적 제제에 상기 항체를 결합시키면 제제의 세포막 통과능이 감소되거나 억제된다.
또한, 세포내에서 활성인 약제의 세포내 전달을 매개하는 방법이 추가로 제공된다. 이들 방법에서, 항체 표적화 화합물이 제조되며 여기에서 상기 화합물은 항체의 결합 부위에 링커를 통해 공유 결합된 하나 이상의 표적화제 또는 하나 이상의 생물학적 제제 또는 둘다를 포함한다. 표적화제 또는 생물학적 제제는 이들이 세포 수용체에 결합하여 제제의 내재화를 매개함을 특징으로 한다. 항체 표적화 화합물은 또한 세포 내에서 활성인 약제를 포함한다. 세포내 약제 전달은 수용체를 발현하는 세포가 항체 표적화 화합물과 접촉될 때 일어난다. 이러한 접촉에 따라 항체 표적화제의 내재화 및 상기 약제의 세포내 전달이 일어나게 된다. 일부 양태에서, 세포 내에서 활성인 약제는 상기 약제가 세포내 구획과 접촉할 때 활성을 띠게 되는 프로드럭이다. 항체 표적화 화합물은 내재화된 항체 표적화 화합물을 특정 세포내 구획으로 지시하는 세포내 트래피킹 (trafficking) 시그날을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 항체 표적화 화합물과 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물 또는 약제를 제공한다.
도 1은 패널 A 내지 E가 RGD 펩타이드 모사체이고 반면에 패널 F는 RGD 펩타이드인 예시적인 인테그린 표적화제를 도시한다. 핵 구조의 출처는 미국 특허 제6,335,330호 (패널 A), 미국 특허 제5,693,636호 (패널 B), 미국 특허 제6,040,311호 (패널 C) 및 미국 특허 제6,001,117호 (패널 E)이다.
도 2는 패널 B (SCS-873), 패널 C (PST 억제제 디케토 링커; 화합물 26), 패널 D (TAK-799 디케토 링커; 화합물 27) 및 패널 E (폴레이트 리간드 디콘 링커; 화합물 28)에서의 특이적 양태와 함께 나타낸, 비-분지형 링커를 사용한 표적화제-링커 화합물 (패널 A)의 도면이다.
도 3은 패널 B (인테그린 표적화제 디케토 링커; 화합물 29), 및 패널 C (인테그린 표적화제 디케토 링커; 화합물 30)에서의 특이적 양태와 함께 나타낸, 분지형 링커와 두 동일한 표적화제를 사용한 표적화제-링커 화합물 (패널 A) 양태의 도면이다. 분지점은 링커의 연결쇄 부분에 있다.
도 4는 패널 B (인테그린 표적화제 및 폴레이트 표적화제 디케토 링커; 화합물 31)에서의 특이적 양태와 함께 나타낸, 분지형 링커와 두 상이한 표적화제를 사용한 표적화제-링커 화합물 (패널 A) 양태의 도면이다. 분지점은 링커의 연결쇄 부분에 있다.
도 5는 패널 B (인테그린 표적화제 디케토 링커; 화합물 32)에서의 특이적 양태와 함께 나타낸, 분지형 링커와 두 상이한 표적화제를 사용한 표적화제-링커 화합물 (패널 A) 양태의 도면이다. 분지점은 링커의 인지 그룹 부분에 있다.
도 6은 링커 반응성 그룹의 구조를 도시한다. 구조 A 내지 C는 항체의 결합 부위 내 반응성 친핵성 그룹 (예를 들면, 라이신 또는 시스테인 측쇄)와 가역성 공유 결합을 형성한다 (구조 A는 X가 N이고 R1과 R3가 사이클릭 구조의 일부를 형성할 경우에 비가역성 공유 결합을 형성할 수 있다). 구조 A 내지 C에서 R1과 R2 및 R3는 C, H, N, O, P, S, Si, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 또는 이의 염일 수 있는 치환체를 나타낸다. X는 N, C, Si 또는 기타 헤테로 원자이다. 이들 치환체는 또한 알킬, 알케닐, 알키닐, 옥소알킬, 옥소알케닐, 옥소알키닐, 아미노알킬, 아미노알케닐, 아미노알키닐, 설포알킬, 설포알케닐, 또는 설포알키닐 그룹, 포스포알킬, 포스포알케닐, 포스포알키닐 그룹과 같은 그룹을 포함할 수 있다. R2 및 R3는 구조 B와 C에서 예시되는 바와 같이 사이클릭형일 수 있고 반면에 X는 헤테로 원자일 수 있다. 구조 D 내지 G는 항체의 결합 부위내 반응성 친핵 그룹 (예를 들면, 라이신 또는 시스테인 측쇄)과 비가역성 공유 결합을 형성한다. 이들 구조에서, R1과 R2는 C, O, N, 할라이드 및 이탈 그룹, 예를 들면 메실 또는 토실을 나타낸다.
도 7은 항체의 반응성 아미노산 측쇄와의 반응성 변형에 적합한 각종 친전자체를 도시한다. 기호 해설: (A) 아실 베타-락탐; (B) 단순형 디케톤; (C) 석신이미드 활성 에스테르; (D) 말레이미드; (E) 링커를 갖는 할로아세트아미드; (F) 할로케톤; (G) 사이클로헥실 디케톤; 및 (H) 알데하이드. R은 표적화제, 링커 또는 항체를 포함할 수 있는 기타 구조를 나타내고, 반면에 X는 할로겐을 의미한다.
도 8은 반응성 그룹 부분과 링커의 연결쇄 부분 사이에 위치한 링커 인지 그룹 (Y)의 구조를 도시한다. 패널 A는 링커내 인지 그룹 Y의 관계를 도시한다 (도 2 참조). 패널 B 내지 D는 Z, 즉 환 상의 치환체 및 환 구성원 원자로부터 Y의 거리를 보여준다.
도 9는 패널 A에 도시된 바와 같이 표적화제의 하나의 말단에 직접 부착하는 링커 연결쇄 (X)의 구조를 도시한다 (도 2 참조). 치환체 R2 내지 R4는 C, H, N, O, P, S, Si, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 또는 이의 염이고, 알킬, 알케닐, 알키닐, 옥소알킬, 옥소알케닐, 옥소알키닐, 아미노알킬, 아미노알케닐, 아미노알키닐, 설포알킬, 설포알케닐, 설포알키닐 그룹, 포스포알킬, 포스포알케닐, 포스포알키닐과 같은 그룹 및 카보사이클릭 또는 헤테로사이클릭 모노 또는 융합된 포화 또는 불포화 환 구조를 포함할 수 있다. 패널 B: R1은 O이고 R2는 C, H, N, O, P, S, Si, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 또는 이의 염이다. 구조 B와 C에서의 연결쇄에서, n, r 또는 m은 1 내지 100이다. 구조 D와 E에서, n은 1, 2, 4이고 더욱 바람직하게는 3이다.
도 10은 SCS-873의 아민 전구체, 표적화제 3 또는 SCS-아민에 대한 합성 도식인 반응식 1을 도시한다. 기호 해설: (a) BBr3, CH2Cl2, -20℃, 2h; (b) DMF, 실온 내지 80℃, 3h; (c) BnCOCl, 포화, 수성 NaHCO3, 에테르; (d) TBDPSiCl, 이미다졸, DMF, 16h; (e) Pd(OAc)2, (o-tol)3P, i-Pr2EtN, CH3CH2CN, 환류, 3h; (f) 20%(w/w) Pd-C (10%), H2, EtOH-AcOH (1:1), 36h; (g) TBAF, THF, 실온, 1h; (h) DEAD, PPh3, THF-벤젠(3:1), 16h; (i) 20% (w/w) Pd-C (10%), 사이클로헥센-i-PrOH (1:1), 90℃, 12h; (j) i. 수성 2N NaOH, MeOH-THF (1:1), 16h, ii. TFAA, 아니솔, CH2Cl2, 0℃, 2h.
도 11은 화합물 4(R = 부톡시카복시아미노헥사노일-유도체)의 제조를 위한 합성 도식인 반응식 2를 도시한다. 기호 해설: (a) DMF, 실온; (b) EDC, HOBT, DMF; (c) DMSO 중 0.01M, 130℃; (d) TFAA, 아니솔, 디클로로메탄; (e) DMF; (f) EDC, HOBT, DMF; (g) (i) 단계 d, (ii) 2M NaOH, MeOH-THF (1:1).
도 12는 화합물 SCS-873 및 SCS-1655의 제조를 위한 합성 도식인 반응식 3을 도시한다.
도 13은 화합물 SCS-864 및 SCS-789의 제조를 위한 합성 도식인 반응식 4를 도시한다. 기호 해설: (a) Et3N, DMF, 실온, 16h.
도 14는 말레이미드-디케톤 반응성 그룹을 갖는 링커를 사용하여 표적화제-링커 화합물을 형성하는 반응식을 도시한다.
본 발명은 표적화제 및/또는 생물학적 제제가 항체의 결합 부위에 공유 또는 비-공유 결합되는 각종 항체 표적화 화합물을 제공한다. 하나 이상의 표적화제가 결합될 경우, 표적화제 중 적어도 하나는 자신의 표적과 결합할 수 있도록 결합될 것이다. 이는 표적에 대한 결합 특이성을 발휘하는 방식으로 표적화제를 결합시킴으로써 및 항체에 의한 입체적 방해 없이 자신의 표적과 결합할 수 있도록 표적화제를 항체 결합 부위로부터 충분히 이격시킴으로써 달성될 수 있다. 이는 앞서 좀더 상세하게 논의된 적당한 링커 및 결합 전략을 이용함으로써 달성될 수 있다.
생물학적 제제가 또한 표적화제가 아닐 경우, 항체는 하나 이상의 생물학적 제제와의 결합 뒤에 적어도 약간의 항원 결합 특이성은 보유하는 것이 바람직하다. 하나 이상의 생물학적 제제가 항체 결합 부위에 결합되는 항체 화합물은 그러한 제제가 항체에 결합된 채로 생물학적으로 활성인 경우 결합된 생물학적 제제에 기인하여 생물학적 활성을 보일 수 있다. 이는 생물학적 활성에 영향을 미치지 않는 생물학적 제제 상의 위치에 항체 결합 부위를 결합시키는 등의 다양한 전략에 의해 달성될 수 있다. 또다른 전략은 생물학적 제제가 항체에 의한 입체적 방해 없이 활성에 필요한 또다른 분자에 결합할 수 있도록 생물학적 제제를 항체로부터 떨어져 위치시키는 것이다. 항체 결합 부위에 결합된 하나 이상의 생물학적 제제의 생물학적 활성을 수득하기 위한 다른 전략도 당해 기술분야 숙련가에 익히 공지되어 있다. 일부 양태에서, 생물학적 제제의 생물학적 활성은 제제가 항체 결합 부위로부터 방출될 때까지 실현되지 않을 수도 있다. 이는 앞서 좀더 상세히 논의된 바와 같이 불안정성 결합의 도움을 통해 일부 양태에서 달성될 수 있다.
일부 양태에서, 공유 결합 전에 존재하는 항체 본연의 결합 특이성은 공유 결합 뒤에 실질적으로 변형되지 않을 것이다. 환언하면, 하나 이상의 표적화제 또는 하나 이상의 생물학적 제제의 공유 결합으로부터 생기는 항체 화합물은 공유 결합 전에 자신이 보였던 것처럼 유사한 친화성으로 동일 항원과 결합할 수 있다. 다른 양태에서, 공유 결합 전 항체의 결합 특이성은 공유 결합 뒤에 실질적으로 변형될 것이다. 공유 결합으로부터 생기는 실질적으로 변형된 항체 결합 특이성은 항원에 결합할 공유 결합된 항체의 실질적으로 감소된 능력 또는 항원에 결합할 공유 결합된 항체의 실질적으로 증가된 능력에 기인할 수 있다. 일부 양태에서, 항원에의 항원 결합 부위의 결합은 항체의 본래의 항원 결합 특이성이 효과적으로 제거되도록 충분히 감소된다. 일부 양태에서, 항원에 대한 항원 결합 부위는 항체 본래의 항원 결합 특이성이 효과적으로 제거되고 항체 결합 부위에 공유 결합된 표적화제(들)의 것으로 대체되도록 충분하게 감소된다. 항체의 결합 특이성이 표적화제(들)의 것으로 효과적으로 대체되는 양태에서, 항체는 표적화제(들)과의 공유 결합 후에 약 1 x 10- 6몰/리터 이상의 표적 분자에 대한 친화성을 보인다.
비록 어떤 이론에도 구애받는 것을 원치는 않지만, 항원에 대한 실질적으로 감소된 항체 결합은 항원이 항체 결합 부위와 접촉하는 것을 입체적으로 방해하는 표적화제(들) 또는 생물학적 제제(들)로부터 생길 수 있다. 대안으로, 또는 추가로, 공유 결합에 의해 변형된 항체 결합 부위의 아미노산 측쇄가 항원과의 결합에 중요할 경우에 실질적으로 감소된 항원 결합이 발생할 수 있다. 표적화제(들) 또는 생물학적 제제(들)이 항원이 항체 결합 부위와 접촉하는 것을 입체적으로 방해하지 않고 공유 결합에 의해 변형된 항체 결합 부위의 아미노산 측쇄가 항원과의 결합에 중요할 경우에 항원에 대한 실질적으로 증가된 항체 결합이 일어날 수 있다.
본 발명의 표적화 화합물은 항체 또는 Fab 또는 Fab′항체 단편과 같이 단일 결합 부위를 지닌 항체 단편을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 표적화제는 그 항체 분자의 단일 결합 부위에 결합되게 된다. 표적화 분자의 항체 또는 항체 단편이 2개 이상의 결합 부위를 포함하면, 결합 부위 중 적어도 하나는 공유 결합된 표적화제를 포함할 것이다. 일부 경우에서, 항체의 결합 부위의 전부 또는 대부분이 표적화제에 공유 결합될 수 있다. 항체의 다중 결합 부위를 표적화제와 결합시키고자 할 경우에, 결합 부위는 전부 그에 결합된 동일한 표적화제를 보유하거나 동일 항체에 결합된 상이한 표적화제를 보유할 수 있다. 다중 표적화제를 단일 항체 결합 부위에 공유 결합시킬 수 있음이 쉽게 이해가 갈 것이다. 이러한 다량체성 표적화제는 다량체내 표적화제의 특이성에 관하여 헤테로다량체 또는 호모다량체일 수 있다.
본원에서 사용되는 "표적화제" 또는 "표적화 성분"이란 예를 들면, 세포, 조직 (예를 들면, 세포외 매트릭스), 유체, 유기체, 또는 이들의 서브세트에 위치한 표적 분자의 표적 잔기를 인지하고, 이에 결합하거나 부착되는 잔기를 말한다. 표적화제 및 이의 표적 분자는 결합쌍이 상호간에 특이적으로 결합하는 성질을 지니도록, 예를 들면, 이온 결합, 공유 결합, 소수성 결합, 반 데르 발스 결합, 및 수소 결합을 포함한 각종 분자력을 통해 상호 간에 상호작용하는 분자들의 결합쌍을 나타낸다. 특이적 결합이란 결합쌍이 이들이 또다른 분자에는 결합하지 않는 조건하에 상호간의 결합을 보임을 의미한다. 결합쌍의 예로는 바이오틴-아비딘, 호르몬-수용체, 수용체-리간드, 효소-기질, IgG-단백질 A, 항원-항체 등이 있다. 표적화제와 이의 동류 표적 분자는 상호간에 상당한 결합을 보인다. 이러한 결합은 당해 기술분야에 익히 공지된 방법에 따라 평형 결합 상수 (또는 결합 상수)를 측정함으로써 평가될 수 있다. 친화성은 Kd = koff / kon으로 산정되고, 여기에서 koff는 해리율 상수이고, kon은 결합율 상수이며 Kd는 평형 상수이다.
친화성은 다양한 농도 (c)에서 표지된 리간드의 결합된 분획 (r)을 측정함으로써 평형에서 측정될 수 있다. 데이터는 스캐차드 (Scatchard) 방정식: r/c = K(n-r)을 이용하여 그래프로 나타낸다:
상기식에서,
r = 평형 상태에서 결합된 리간드의 몰수/수용체의 몰수이고;
c = 평형 상태에서 유리 리간드 농도이며;
K = 평형 결합 상수이며;
n = 수용체 분자당 리간드 결합 부위의 수이다.
그래프 분석에 의하여, r/c는 Y축 상에, r은 X축 상에 플롯팅하여 스캐차드 플롯을 작성한다. 친화성은 라인의 -(네거티브) 기울기이다. koff는 결합된 표지 리간드를 비표지된 과량의 리간드와 경쟁시킴으로써 측정될 수 있다 (미국 특허 제6,316,409호 참조). 표적 분자에 대한 표적화제의 친화성은 바람직하게는 약 1 x 10-6 몰/리터 이상, 더욱 바람직하게는 약 1 x 10- 7몰/리터 이상, 보다 바람직하게는 약 1 x 10- 8몰/리터 이상, 보다 더욱 바람직하게는 약 1 x 10-9 몰/리터 이상, 가장 바람직하게는 약 1 x 10- 10몰/리터 이상이다.
표적화제로는 5,000달톤 이하의 소분자 유기 화합물, 예를들어 약제, 단백질, 펩타이드, 펩타이드 모사체, 당단백질, 프로테오글리칸, 지질 당단백질, 인지질, 리포폴리사카라이드, 핵산, 프로테오글리칸, 탄수화물 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 표적화제는 항-신생물제를 포함하여 익히 공지된 치료 화합물을 포함할 수 있다. 항-신생물 표적화제는 타그파클리탁셀, 다우노루비신, 독소루비신, 카미노마이신, 4'-에피아드리아마이신, 4-데메톡시-다우노마이신, 11-데옥시다우노루비신, 13-데옥시다우노루비신, 아드리아마이신-14-벤조에이트, 아드리아마이신-14-옥타노에이트, 아드리아마이신-14-나프탈렌아세테이트, 빈블라스틴, 빈크리스틴, 미토마이신 C, N-메틸 미토마이신 C, 블레오마이신 A2, 디데아자테트라하이드로폴산, 아미노프테린, 메토트렉세이트, 콜키신 및 시스플라틴 등을 포함할 수 있다. 항-미생물제로는 젠타마이신을 포함한 아미노글리코사이드, 리팜피신, 3'-아지도-3'-데옥시티미딘 (AZT) 및 아실로비어와 같은 항-바이러스 화합물, 플루코나졸을 포함한 아졸류와 같은 항진균제, 암포테리신 B 및 칸디시딘과 같은 플라이어 (plyre) 마크로라이드, 안티모니얼과 같은 구충 화합물 등이 포함된다. 호르몬 표적화제로는 디프테리아 독소와 같은 독소류, CSF, GSF, GMCSF, TNF 같은 사이토카인류, 에리트로포이에틴, 면역조절제 또는 인터페론 또는 인터루킨과 같은 사이토카인류, 뉴로펩타이드, HGH, FSH 또는 LH 같은 생식 호르몬, 갑상선 호르몬, 아세틸콜린 같은 신경전달물질 및 에스트로겐 수용체 같은 호르몬 수용체가 포함된다.
일부 바람직한 양태에서, 표적화제는 항체가 아니다. 다른 바람직한 양태에서, 표적화제는 금속 킬레이트가 아니다. 바람직하게는, 표적화제는 천연 면역글로불린에 비하여 소형 분자이다. 표적화제를 항체 결합 부위의 아미노산 잔기에 공유 결합시키는 데 필요한 결합 잔기를 포함하고 있는 표적화제는 바람직하게는 약 300달톤 이상의 크기이고, 바람직하게는 약 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1,000, 1,100, 1,200, 1,300, 1,400, 1,500, 1,600, 1,700, 1,800, 1,900, 2,000, 2,500, 3,000, 3,500, 4,000, 4,500 또는 심지어 5,000달톤 이상의 크기일 수 있으며, 더욱 큰 크기도 가능하다.
본 발명의 표적화 화합물 중의 적당한 표적화제는 단백질 또는 펩타이드일 수 있다. "폴리펩타이드", "펩타이드" 및 "단백질"은 아미노산 잔기의 중합체를 언급하기 위하여 상호 교환적으로 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 이들 용어는 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 천연 아미노산의 인위적인 화학적 동족체인 아미노산 중합체에 적용된다. 이들 용어는 또한 천연 아미노산 중합체에도 적용된다. 아미노산은 펩타이드의 결합 기능이 유지되는 한은 L 또는 D형으로 존재할 수 있다. 펩타이드는 길이가 가변적일 수 있지만, 일반적으로는 약 4 내지 200개 아미노산 길이이다. 펩타이드는 펩타이드 내의 2개의 비-인접 아미노산 간의 분자내 결합, 예를 들면, 주쇄-주쇄, 측쇄-주쇄 및 측쇄-측쇄 폐환을 갖는 사이클릭 형태일 수 있다. 사이클릭 펩타이드는 당해 기술분야에 익히 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 미국 특허 제6,013,625호 참조.
표적 분자에 대한 결합 활성을 보이는 단백질 또는 펩타이드 표적화제는 당해 기술분야에 익히 공지되어 있다. 예를 들면, 표적화제는 바이러스 펩타이드 세포 융합 억제제일 수 있다. 이러한 것들에는 HIV 감염 세포 상의 융합 수용체를 표적화하는 T-20 HIV-1 gp41 융합 억제제 [참고문헌: T-20에 대해서는, 미국 특허 제6,281,331호 및 제6,015,881호 to Kang et al.; Nagashima et al. J. Infectious Diseases 183:1121, 2001; 기타 HIV 억제제에 대해서는, 미국 특허 제6020459호 to Barney 및 WO 제0151673A2호 to Jeffs et al.], RSV 세포 융합 억제제 [참고문헌: WO 제0164013A2호 to Antczak 및 McKimm-Breschkin, Curr. Opin. Invest. Drugs 1:425-427, 2000(VP-14637)], 뉴모바이러스 속 세포 융합 억제제(WO 제9938508A1호 to Nitz et al. 참조) 등이 포함될 수 있다. 표적화제는 또한 각종 난소암, 유방암, 폐의 전립선 소세포암, 직결장암, 위암 및 췌장암의 표적화에 사용될 수 있는, LHRH, 봄베신/가스트린 방출 펩타이드, 소마타스타틴 (예를 들면, RC-121 옥타펩타이드) 등과 같은 펩타이드 호르몬 또는 펩타이드 호르몬 동족체를 포함한다 [참고문헌: Schally et al., Eur. J. Endocrinology, 141:1-14, 1999].
본 발명의 표적화 화합물에 사용하기 적당한 펩타이드 표적화제는 또한 펩타이드 서열의 무작위 라이브러리를 보이는 파지 라이브러리의 생체내 표적화를 이용하여 동정될 수 있다 [참고문헌: Arap et al., Nature Medicine, 2002 8(2):121-7; Arap et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002 99(3):1527-1531; Trepel et al. Curr. Opin. Chem. Biol. 2002 6(3):399-404].
일부 양태에서, 표적화제는 인테그린 특이적이다. 인테그린은 세포 부착 및 시그날 전달 과정에서 기능하는 헤테로이량체성 막관통 당단백질 복합체이다. 인테그린 αvβ3는 다수의 세포에서 발현되며 파골세포의 골 매트릭스에의 부착, 혈관 평활근 세포의 이동, 및 맥관형성을 포함하여, 여러 생물학적으로 관련있는 과정을 매개하는 것으로 나타났다. 인테그린 αvβ3 길항제 역시 류머티스성 관절염, 암 및 안질환과 같이 혈관 신생을 수반하는 질환을 포함하여 몇몇 사람 질환의 치료에 사용된다.
인테그린에 적합한 표적화제는 RGD 펩타이드 또는 펩타이드 모사체 또는 비-RGD 펩타이드 또는 펩타이드 모사체를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "Arg-Gly-Asp 펩타이드" 또는 "RGD 펩타이드"란 "수용체의 Arg-Gly-Asp 계통"의 수용체에 대한 결합 부위로서 기능할 수 있는 하나 이상의 Arg-Gly-Asp 함유 서열을 지닌 펩타이드, 예를 들면 인테그린을 말한다. 인테그린은 알파 및 베타 아단위을 포함하고 있으며, 이러한 것들로는 α1β1, α2β1, α3β1, α4β1, α5β1, α6β1, α7β1, α8β1, α9β1, α1β1, α6β4, α4β7, αDβ2, αDβ2, αLβ2, αMβ2, αVβ1, αVβ3, αVβ5, αVβ6, αVβ8, αXβ2, αIIbβ3, αIELbβ7 등이 포함된다. 서열 RGD는 수종의 매트릭스 단백질에 존재하며 인테그린에 의한 매트릭스에의 세포 결합을 위한 표적이다. 혈소판은 다른 혈소판 및 손상된 혈관의 내피 표면과의 상호작용을 통하여 관상 동맥 혈전증의 발생에 주로 관여하는 단백질인 GP IIb/IIIa의 다량의 RGD-세포 표면 수용체를 포함한다. 또한 RGD 펩타이드란 용어는 기능성 등가물 (예를 들면, RLD 또는 KGD)인 아미노산을 포함하며, 단 이들은 동일 RGD 수용체와 상호작용한다. RGD 서열을 함유하는 펩타이드는 예를 들면, 제조사 Applied Biosystems, Inc.(Foster City, Calif.)에 의해 제조된 것들과 같은 자동 펩타이드 합성기를 사용하여 당해 기술분야에 익히 공지된 수단에 의해 아미노산으로부터 합성될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이 "비-RGD" 펩타이드란 리간드에 결합하는 인테그린의 길항제 또는 효능제 (예를 들면, 피브로넥틴, 비트로넥틴, 라미닌, 콜라겐 등)이지만 RGD 결합 부위를 포함하지 않는 펩타이드를 말한다. 비-RGD 인테그린 펩타이드는 αVβ3 [참고문헌: 예를 들면, 미국 특허 제5,767,071호 및 제5,780,426호]에 대해서 및 α4β1(VLA-4), α4β7 [참고문헌: 예를 들면, 미국 특허 제6,365,619호; Chang et al., Bioorganic & Medicinal Chem Lett, 12:159-163 (2002); Lin et al., Bioorganic & Medicinal Chem Lett, 12:133-136 (2002)]와 같은 다른 인테그린에 대해서 공지되어 있다.
인테그린 표적화제는 펩타이드 모사체 효능제 또는 길항제일 수 있으며, 바람직하게는 RGD 펩타이드 또는 비-RGD 펩타이드의 펩타이드 모사체 효능제 또는 길항제이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "펩타이드 모사체"란 용어는 천연의 모 펩타이드의 생물학적 작용을 모방하거나 길항시킬 수 있는 비-펩타이드 구조 요소를 함유하는 화합물이다. RGD 펩타이드의 펩타이드 모사체는 RGD 아미노산 서열의 유사 펩타이드 쇄 약물작용발생단을 보유하지만 결합 부위 서열에 아미노산 또는 펩타이드 결합이 결여된 유기 분자이다. 마찬가지로, 비-RGD 펩타이드의 펩타이드 모사체는 비-RGD 결합 부위 서열의 유사 펩타이드 쇄 약물작용발생단은 보유하지만 결합 부위 서열에 아미노산 또는 펩타이드 결합이 결여되어 있는 유기 분자이다. "약물작용발생단"은 특정 반응을 일으키거나 목적하는 활성을 보유하기 위해 화합물에 요구되는 특정한 3차원 배열의 작용 그룹이다. "RGD 펩타이드 모사체"란 용어는 유기/비-펩타이드 구조에 의해 지지되는 RGD 약물작용발생단을 함유하는 분자를 포함하는 화합물을 말한다. RGD 펩타이드 모사체 (또는 비-RGD 펩타이드 모사체)은 펩타이드 결합에 의해 결합된 통상적인 또는 변형된 아미노산을 포함하는 거대 분자의 일부일 수 있음이 이해된다.
RGD 펩타이드 모사체는 당해 기술분야에 익히 공지되어 있으며, GPIIb/IIIa, αVβ3 및 αVβ5와 같은 인테그린에 관하여 기재되어 있다 [참고문헌: Miller et al., J. Med. Chem. 2000, 43:22-26; 및 국제 특허 공보 WO 제0110867호, WO 제9915178호, WO 제9915170호, WO 제9815278호, WO 제9814192호, WO 제0035887호, WO 제9906049호, WO 제9724119호 및 WO 제9600730호; Kumar et al., Cancer Res. 61:2232-2238 (2000)]. 다수의 이러한 화합물은 하나 이상의 인테그린에 대하여 특이적이다. RGD 펩타이드 모사체는 일반적으로 핵 또는 주형 (또한, "피브리노겐 수용체 길항제 주형"으로도 언급)에 기초하며, 스페이서에 의해 핵의 하나의 말단에서 산성 그룹 및 다른 말단에서 염기성 그룹에 결합된다. 산성 그룹은 일반적으로 카복실산 작용기인 반면에 염기성 그룹은 일반적으로 아미딘 또는 구아니딘 같은 N-함유 잔기이다. 통상적으로, 핵 구조는 산성 잔기와 염기성 질소 잔기 간의 엄격한 이격의 형태를 부가하며, 이러한 목적상 하나 이상의 환 구조물 (예를 들면, 피리딘, 인다졸 등) 또는 아미드 결합을 함유한다. 피브리노겐 수용체 길항제의 경우, RGD 펩타이드 모사체의 산성 그룹과 염기성 그룹의 질소 사이에 (최단 분자내 경로를 통해) 일반적으로 약 12 내지 15개, 더욱 바람직하게는 13 내지 14개의 개재성 공유 결합이 존재한다. 비트로넥틴 수용체 길항제의 경우, 산성 잔기와 염기성 잔기 간의 개재성 공유 결합의 수는 일반적으로 더 적은 2 내지 5개, 바람직하게는 3개 또는 4개이다. 피브리노겐 길항제 주형의 산성 잔기와 피리딘의 질소 원자 간의 적절한 이격을 달성하기 위하여 특정 핵이 선택될 수 있다. 일반적으로, 피브리노겐 길항제는 산성 잔기 (예를 들면, 양성자를 포기하거나 전자쌍을 수용하는 원자)와 염기성 잔기 (예를 들면, 양성자를 수용하거나 전자쌍을 공여하는) 사이에 약 16Å (1.6nm)의 분자내 거리를 갖게될 것이며, 반면에 비트로넥틴 길항제는 각각의 산성 및 염기성 센터 사이에 약 14Å (1.4nm)를 가질 것이다. 피브리노겐 수용체 모방물에서 비트로넥틴 수용체 모사체로의 전환을 위한 추가 설명은 미국 특허 제6,159,964호에서 찾아볼 수 있다.
펩타이드 모사체 RGD 핵은 0 내지 6개의 이중 결합을 함유하고 N, O 및 S 중에서 선택된 0 내지 6개의 헤테로 원자를 함유하는 5 내지 11원의 방향족 또는 비-방향족 모노- 또는 폴리사이클릭 환 시스템을 포함할 수 있다. 환 시스템은 비치환되거나 탄소 또는 질소 원자 상에서 치환될 수 있다. 비트로넥틴 결합에 유용한 적합한 치환체를 갖는 바람직한 핵 구조는 WO 제98/14192호에 기재된 벤즈아자핀, US 제6,239,168호에 기재된 벤즈디아자핀과 같은 모노사이클릭 및 바이사이클릭 그룹, 및 US 제6,008,213호에 기재된 융합된 트리사이클릭을 포함한다.
미국 특허 제6,159,964호에는 RGD 펩타이드 모사체의 제조에 사용될 수 있는 RGD 펩타이드 모사체 핵 구조 (피브리노겐 주형으로 언급)를 기재하는 상기 문헌의 표 1에 광범위한 참고 목록이 실려있다. 바람직한 비트로넥틴 RGD 및 피브로넥틴 RGD 펩타이드 모사체는 미국 특허 제6,335,330호; 제5,977,101호; 제6,088,213호; 제6,069,158호; 제6,191,304호; 제6,239,138호; 제6,159,964호; 제6,117,910호; 제6,117,866호; 제6,008,214호; 제6,127,359호; 제5,939,412호; 제5,693,636호; 제6,403,578호; 제6,387,895호; 제6,268,378호; 제6,218,387호; 제6,207,663호; 제6,011,045호; 제5,990,145호; 제6,399,620호; 제6,322,770호; 제6,017,925호; 제5,981,546호; 제5,952,341호; 제6,413,955호; 제6,340,679호; 제6,313,119호; 제6,268,378호; 제6,211,184호; 제6,066,648호; 제5,843,906호; 제6,251,944호; 제5,952,381호; 제5,852,210호; 제5,811,441호; 제6,114,328호; 제5,849,736호; 제5,446,056호; 제5,756,441호; 제6,028,087호; 제6,037,343호; 제5,795,893호; 제5,726,192호; 제5,741,804호; 제5,470,849호; 제6,319,937호; 제6,172,256호; 제5,773,644호; 제6,028,223호; 제6,232,308호; 제6,322,770호; 제5,760,028호에 기재되어 있다.
예시적인 RGD 펩타이드 모사체 인테그린 표적화제가 이하에 나타나 있으며, 화학식 1, 2 및 3의 화합물이 본 발명의 인테그린 표적화 화합물의 제조에 사용될 수 있다. 3종의 화합물에서, 링커는 표시된 바와 같이 7원 환의 질소에 부착된다. 다른 RGD 펩타이드 모사체 인테그린 표적화제로는 P와 L이 탄소 또는 질소인 화학식 33의 화합물이 포함된다. 링커는 R1 또는 R2일 수 있는 반면에 R3 그룹은 -NH 그룹과 같은 염기성 그룹을 포함한다. 일부 양태에서, R3 그룹은 화합물 1, 2 또는 33에 나타낸 바와 같다. 일부 양태에서, R3 그룹은 벤즈이미다졸, 이미다졸, 피리딘 그룹 등의 헤테로사이클릭 그룹을 포함한다. 일부 이러한 양태에서, R3 그룹은 프로폭시 그룹 등과 같은 알콕시 그룹으로, 메틸아미노 그룹 등과 같은 알킬아민 그룹으로 치환되는 헤테로사이클릭 그룹으로 치환되며, 반면에 다른 양태에서, R3 그룹은 2-피리디닐아미노 그룹과 같은 피리디닐아미노 그룹 등의 헤테로사이클릴아미노 그룹으로 치환되는, 프로폭시 그룹 등과 같은 알콕시 그룹이다. 다른 양태에서, R3는 화학식 -C(=O)Rb의 그룹이고 여기에서 Rb는 -N(Me)-CH2-벤즈이미다졸 그룹 등의 -N(알킬)-알킬-헤테로사이클릴 그룹으로부터 선택된다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
화합물 31
Figure pat00004
다른 예시적인 인테그린 펩타이드 모사체 표적화제 및 펩타이드 표적화제는 도 1에 도시되어 있다. 링커는 R1, R2, R3일 수 있으며, 반면에 R4는 링커 또는 알킬, 알케닐, 알키닐, 옥소알킬, 옥소알케닐, 옥소알키닐, 아미노알킬, 아미노알케닐, 아미노알키닐, 설포알킬, 설포알케닐, 또는 설포알키닐 그룹, 포스포알킬, 포스포알케닐, 포스포알키닐 그룹 등과 같은 가수분해성 그룹일 수 있다. 당해 기술분야 숙련가는 다른 인테그린 효능제 및 길항제 모사체도 본 발명의 표적화 화합물에 사용될 수 있음을 쉽게 감지할 것이다.
표적화 화합물의 표적화제가 결합하는 표적 분자는 바람직하게는 비-면역글로불린 분자이거나 표적 잔기가 면역글로불린 결합 부위 외부에 있는 면역글로불린 분자이다. 항원으로서 기능하고 따라서 면역글로불린 결합 부위에 결합하는 그러한 표적화제를 본 발명 화합물에서 배제할 의도는 없다. 그러한 표적화제는 표적화제가 또한 비-면역글로불린 분자 및/또는 면역글로불린 분자의 결합 부위 외측에 위치한 표적 잔기에 결합한다는 전제하에 본원에 포함된다. 일반적으로, 표적 분자는 유기물, 무기물, 단백질, 지질, 탄수화물, 핵산 등을 포함하여 임의 유형의 분자일 수 있다.
표적 분자는 바람직하게는 단백질, 탄수화물, 지질 또는 핵산 같은 생체분자이다. 표적 분자는 세포 ("세포 표면에 발현됨"), 또는 바이러스와 같은 기타 입자 ("입자 표면에 발현됨")와 결합될 수 있거나, 세포외일 수 있다. 세포 또는 입자와 결합될 경우, 표적 분자는 바람직하게는 표적화 화합물의 표적화제가 체액상으로부터의 표면 수용체와 접촉하도록 하는 방식으로 세포 또는 입자의 표면 상에서 발현된다.
일부 바람직한 양태에서, 표적 분자는 주로 또는 배타적으로 병증 또는 질병에 걸린 세포, 조직 또는 체액과 연합되어 있다. 따라서, 당해 항체 표적화 화합물의 표적화제는 세포, 세포외 매트릭스 생체분자 또는 유체 생체분자를 표적화함으로써 표적화 화합물을 질병에 걸린 조직으로 전달하는 데 사용될 수 있다. 이하 실시예에 기재되는 예시적인 표적 분자로는 인테그린 (실시예 1), 사이토카인 수용체 (실시예 2, 3 및 7), 사이토카인 (실시예 4), 비타민 수용체 (실시예 5), 세포 표면 효소 (실시예 6), 및 HIV-1 바이러스 및 HIV-1 바이러스 감염 세포 (실시예 8 및 11) 등이 포함된다.
다른 바람직한 양태에서, 표적 분자는 감염 제제와 연합되어 미생물 세포의 표면 상에 또는 바이러스 입자의 표면 상에 발현된다. 표적화제가 세포 표면 발현되거나 입자 발현된 감염체에 결합할 수 있는 항체 표적화 조성물은, 체내 또는 개체의 표면 (예를 들면, 피부) 상에서 미생물체를 표적화함으로써 그 자체로 항-미생물제로서 사용될 수 있다. 개체 표면의 경우에, 본 발명 화합물은 국소 적용될 수 있다.
미생물계 표적 분자에 특이적인 항체 표적화제는 또한 시험관내에서 항-미생물제로서 사용될 수 있다. 따라서, 표면 상에 존재하는 미생물 세포 또는 바이러스 입자의 감염력을 감소시키는 방법이 제공된다. 일부 방법은 미생물 세포 또는 바이러스 입자의 표면을 유효량의 본 발명 표적화 화합물과 접촉시키는 단계를 포함한다. 그러한 방법에서의 표적화 화합물은 미생물 세포 또는 바이러스 입자 상의 수용체에 특이적인 표적화제를 포함한다. 적용 가능한 표면은 카운터 탑 (counter top), 콘돔 등과 같은 시험관내 임의 표면이다.
본 발명의 표적화 분자를 위한 또다른 바람직한 표적 분자는 전립선암, 유방암 및 골 전이를 포함한 각종 질병 상태에 연루된 세린 프로테아제인 전립선 특이성 항원 (PSA)이다. PSA의 활성 부위에 결합하는 PSA의 특이성 억제제가 공지되어 있다 [참고문헌: Adlington et al., J. Med. Chem., 2001, 44:1491-1508 및 WO 제98/25895호 to Anderson]. PST의 특이성 억제제가 화학식 34의 화합물로서 하기에 나타나 있다.
화합물 34
Figure pat00005

표적화제는 표적 분자에의 결합 능력 외에도, 하나 이상의 생물학적 활성을 보유함을 특징으로 할 수 있으며, 각각의 활성은 세포 기관 또는 유기체의 기능 발휘에 미치는 검출 가능한 생물학적 영향으로서 특징지워진다. 따라서, 표적화제로서 외에도, 그러한 화합물은 생물학적 제제로도 고려될 수 있다. 예를 들면, 상기 화학식 1, 2, 3 및 33의 화합물로 표시된 인테그린 표적화제는 인테그린을 표적화할 뿐만 아니라, 인테그린 길항제의 생물학적 활성도 보유한다. 그러나, 일부 양태에서, 표적화제는 생물학적 활성이 없는 순수한 결합제일 수 있다.
본 발명의 표적화 화합물은 항체의 결합 부위에 공유 결합되는 표적화제를 포함한다. 그러한 표적화 화합물은 표적화 화합물과 연관된 하나 이상의 생물학적 활성을 지닐 수 있다. 생물학적 활성은 표적화제 자체의 고유한 특징일 수 있거나 표적화 화합물 내의 표적화제와는 별도로 생물학적 제제에 의하여 제공될 수도 있다. 생물학적 제제는 표적화 화합물의 기타 분자 또는 부분과 공유 또는 비-공유 결합될 수 있지만, 공유 결합이 바람직하다. 생물학적 제제는 당해 기술분야에 익히 공지된 수단에 의하여 표적화제, 항체, 또는 둘다에 결합시킬 수 있다. 예를 들면, 펩타이드 호르몬 표적화제와 독소루비신 간의 다양한 접합체를 기재하고 있다 [참고문헌: Kiaris et al., Eur. J. Cancer 37:620-628 (2001) and Schally et al. Eur. J. Endocrin. 141:1-14 (1989)]. 또한, 문헌 [참고문헌: Canevari et al., Ann Oncol 1994 Oct; 5(8):698-701; Rihova, Folia Microbiol (Praha) 1995;40(4):367-84; Vitetta, Princess Takamatsu Symp 1988;19:333-40; and Ghose et al., Crit Rev Ther Drug Carrier Syst 1987;3(4):263-359] 참조한다. 따라서, 일부 양태에서, 본 발명의 항체-표적화제 표적화 화합물은 고유한 생물학적 활성을 보유하는 표적화제 형태로 기능성 성분을 포함할 수 있다. 그러한 양태에서, 표적화제는 항체 또는 항체 단편의 결합 부위에 결합되며 표적화제는 생물학적 활성을 보이는 기능성 성분이다. 다른 양태에서, 표적화 화합물은 항체 또는 항체 단편의 결합 부위에 결합된 표적화제를 포함하고, 또한 바람직하게는 공유 결합을 통해 표적화 화합물에 부착되거나 결합되는 별도의 기능성 성분을 포함한다.
표적화제 또는 생물학적 제제는 특정 조건하에서 불안정성 결합을 이용하여 본 발명의 항체 표적화 화합물에 결합시킬 수 있다. 불안정성 결합은 항체와 표적화제 또는 생물학적 제제 간에 이루어질 수 있고, 반면에 링커가 존재하는 경우, 불안정성 결합은 항체와 링커, 표적화제 또는 생물학적 제제와 링커 간에, 링커 내에서, 또는 이들의 조합 간에 형성될 수 있다.
불안정성 링커로는 가역성 공유 결합, pH 민감성 결합 (산 또는 염기 민감성), 효소 민감성 결합, 분해 민감성 링커, 감광성 링커, 모래 등 및 이들의 배합물이 포함된다. 이러한 특징은 또한 불안정성 링커의 유형으로서 고려될 수 있는 프로드럭의 특징이다. 다양한 불안정성 링커가 이전에 고안되었다. 예를 들면, 프로드럭은 미국 특허 제5,498,729호에 기재된 바와 같이 가수분해에 의해 서서히 분해되는 카복실산 잔기를 지닌 화합물을 사용하여 형성시킬 수 있다.
불안정성 링커의 특정 디자인을 이용하여 생물학적 제제가 의도하는 표적에 도달한 후 방출되도록 지시할 수 있다. 예를 들면, 결합은 특정의 세포내 구획 또는 항체 표적화 화합물이 축적될 수 있는 세포외 구획에서의 방출을 지시하도록 디자인될 수 있다. 시스-아코니틴산 링커와 같은 산-불안정성 링커는 수용체 매개 세포이입 중에 직면하는 엔도솜 및 라이소솜 같은 상이한 세포내 구획의 산성 환경을 이용할 수 있다 [참고문헌: Shen et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. (1981) 102:1048-1054; Yang et al., J. Natl. Canc. Inst. (1988) 80: 1154-1159]. 링커의 내부에 또는 말단에 위치한 펩타이드 스페이서 아암 (arm)을 이용하여 라이소솜 펩티다제와 같은 펩티다제의 작용에 의한 표적화제 또는 생물학적 제제의 방출을 실행할 수 있다 [참고문헌: Trouet et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (1982) 79: 626-629].
특정의 표적화제는 이의 사용 맥락에 따라 생물학적 활성을 보유할 수도 있고 보유하지 않을 수도 있다. 예를 들면, DNA 삽입물인 치료용 약제 독소루비신은 약제가 항체와 공유 결합되고 무세포 형태로 DNA에 적용될 때 이본쇄 DNA에 대한 표적화제일 수 있다. 그러나, 독소루비신은 화합물이 세포에 의해 흡수될 수 없는 경우 약제가 항체에 공유 결합되어 있는 동안 세포에 관하여 표적화제로 고려되지 않을 수 있다. 후자의 경우에, 독소루비신은 약제가 세포핵 내의 DNA에 접근할 수 있으면 흡수 뒤에 생물학적 활성을 보유할 수도 있다.
생물학적 제제 기능성 성분으로는 소분자 약제 (약 5,000달톤 이하의 약제학적 유기 화합물), 유기 분자, 단백질, 펩타이드, 펩타이드 모사체, 당단백질, 프로테오글리칸, 지질 당지질, 인지질, 리포폴리사카라이드, 핵산, 프로테오글리칸, 탄수화물 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 생물학적 제제는 항신생물제, 항미생물제, 호르몬, 이펙터 등일 수 있다. 그러한 화합물로는 항신생물제인 파클리탁셀, 다우노루비신, 독소루비신, 카미노마이신, 4'-에피아드리아마이신, 4-데메톡시-다우노마이신, 11-데옥시다우노루비신, 13-데옥시다우노루비신, 아드리아마이신-14-벤조에이트, 아드리아마이신-14-옥타노에이트, 아드리아마이신-14-나프탈렌아세테이트, 빈블라스틴, 빈크리스틴, 미토마이신 C, N-메틸 미토마이신 C, 블레오마이신 A2, 디데아자테트라하이드로폴산, 아미노프테린, 메토트렉세이트, 콜키신 및 시스플라틴 등과 같은 익히 공지된 치료 화합물이 포함된다. 항-미생물제로는 젠타마이신을 포함한 아미노글리코사이드, 리팜피신, 3'-아지도-3'-데옥시티미딘 (AZT) 및 아실로비어와 같은 항-바이러스 화합물, 플루코나졸을 포함한 아졸류와 같은 항진균제, 암포테리신 B 및 칸디시딘과 같은 플라이어 마크로라이드, 안티모니얼과 같은 구충 화합물 등이 포함된다. 호르몬으로는 디프테리아 독소와 같은 독소류, CSF, GSF, GMCSF, TNF 같은 사이토카인류, 에리트로포이에틴, 면역조절제 또는 인터페론 또는 인터루킨과 같은 사이토카인류, 뉴로펩타이드, HGH, FSH 또는 LH 같은 생식 호르몬, 갑상선 호르몬, 아세틸콜린 같은 신경전달물질 및 에스트로겐 수용체 같은 호르몬 수용체가 포함될 수 있다. 또한, 인도메타신, 살리실산 아세테이트, 이부프로펜, 설린닥, 피록시캄, 및 나프록센 같은 비-스테로이드성 소염제, 및 마취제 또는 진통제가 포함된다. 또한 영상화 및 치료요법에 유용한 것들과 같은 방사선 동위원소가 포함된다.
본 발명의 표적화 화합물에 사용하기 위한 생물학적 제제 기능성 성분은 천연 또는 합성 성분일 수 있다. 생물학적 제제는 이의 천연 상태에서 생물학적으로 활성이거나, 생물학적으로 불활성이거나 잠복성 전구체 상태에 있다가 생물학적 제제의 일부가 가수분해, 절단 또는 변형될 때 생물학적 또는 치료 활성을 획득할 수 있다. 프로드럭은 본 발명의 항체 표적화 화합물을 사용하여 세포 표면 또는 세포내에 전달되어 거기에서 활성화될 수 있다. 이와 관련하여, 생물학적 제제는 "프로드럭"일 수 있으며, 이는 프로드럭 분자들이 이들의 구조의 화학적 또는 효소적 변형에 의해 약제 (활성 치료 화합물)로 전환될 수 있음을 의미한다. 프로드럭 접근법에서, 부위-특이성 약제 전달은 프로드럭의 조직-특이성 활성화로부터 달성될 수 있으며, 이러한 활성화는 조직에 대해 고유한 또는 (타 조직에 비해) 고농도로 존재하는 효소에 의한 대사 결과이며; 따라서 프로드럭을 좀더 효율적으로 활성화시킨다.
광역학적 치료는 전술한 바와 같이 감광성 링커를 절단하거나 또는 광반응성 효소를 활성화함으로써 (아실 효소 가수 분해) 프로드럭을 활성화시키는 데에 사용될 수 있다 (미국 특허 제5,114,851호 및 제5,218,137호 참조). 광역학적 치료는 약물 활성을 원치 않는 부위 (예: 비-표적 조직)에서 약물을 신속하게 불활성화시키는 데에도 사용될 수 있다. 프로드럭을 형성하기 위하여 약물을 공유적으로 변형시키는 다양한 수단이 당해 기술분야에 공지되어 있다.
표적화제는 항체 결합 부위에 직접 또는 링커의 도움을 통해 공유 결합될 수 있다. 표적화제가 그의 표적 분자에 결합할 수 있도록 표적화제와 항체 결합 부위 사이에 충분한 거리를 제공하기에 적합한 링커가 선택될 수 있다. 이 거리는 예를 들면 항체 결합 부위의 최외측 표면으로부터 결합 부위 내의 반응성 측쇄까지의 거리, 및 표적화제의 성질을 포함한 몇 가지 인자에 따라 달라진다. 일반적으로 링커는 길이가 약 5 내지 10옹스트롬 (0.5 내지 1㎚), 더욱 바람직하게는 10옹스트롬 (1.0㎚) 이상이지만, 아미노산 측쇄가 결합 부위의 최외측 부분과 매우 가깝고/거나 표적화제 또는 생물학적 제제가 링커 부분으로서 기능할 수 있는 절편을 포함하는 경우에는 길이가 약 3옹스트롬 (0.3㎚)인 더 짧은 링커도 충분할 수 있다.
링커 길이는 선형 원자수에 의해서도 관찰될 수 있다 (방향족 환 등과 같은 사이클릭 잔기는 최단 경로를 통해 계산함). 이 측정을 통한 링커 길이는 일반적으로 약 10 내지 200개 원자, 보다 전형적으로는 약 30개 원자 이상이지만, 반응성 아미노산 측쇄가 결합 부위의 최외측 부분과 매우 가까운 경우에는 2개 원자 이상의 더 짧은 링커도 충분할 수 있다. 일반적으로, 적어도 9개 이상의 원자의 선형 신장물을 갖는 링커가 충분하다. 링커에 대한 기타의 고려 사항은 생성된 표적화 화합물 또는 표적화제-링커의 물리적 또는 약동학적 특성에 미치는 특성, 용해도, 친지성, 친수성, 소수성, 안정성 (다소 안정할 뿐만 아니라 계획된 분해), 강도, 유연성, 면역원성, 항체 결합의 조절, 표적화제와의 화학적 혼화성, 미셀 또는 리포좀 내로의 혼입 능력 등이 포함된다.
항체 결합 부위 사이에 링커가 존재하는 표적화 화합물에서, 표적화제는 몇 가지 방법에 의해 제조될 수 있다. 한 방법에서, 표적화제-링커 화합물 및/또는 생물학적 제제-링커 화합물은 항체의 결합 부위 내의 아미노산 측쇄와의 공유 반응을 위한 하나 이상의 반응성 그룹을 포함하는 링커를 사용하여 합성된다. 링커의 반응성 그룹이 아미노산 측쇄와 공유 결합을 형성하는 조건하에서 제제-링커 화합물과 항체가 결합된다.
다른 방법에서, 링커가 표적화제 또는 생물학적 제제의 적합한 화학 잔기와 공유 반응을 일으키는 하나 이상의 반응성 그룹을 포함하는, 항체 및 링커로 이루어진 항체-링커 화합물을 합성함으로써 결합시킬 수 있다. 표적화제 또는 생물학적 제제는 링커 반응성 그룹과 반응하기 위한 적합한 잔기를 제공하도록 변형될 필요가 있을 수 있다. 링커의 반응성 그룹이 표적 및/또는 생물학적 제제와 공유 결합을 형성하는 조건하에서 항체-링커와 표적화제 및/또는 생물학적 제제가 결합된다.
본 발명의 항체 표적화 화합물을 형성하기 위한 또 다른 방법은 이중 링커 디자인을 사용한다. 한 양태에서, 표적화제 및/또는 생물학적 제제 및 반응성 그룹을 갖는 링커를 포함하는 제제-링커 화합물을 합성한다. 제1 단계의 제제-링커의 반응성 그룹과 반응하기 쉬운 화학적 그룹을 갖는 링커 및 항체를 포함하는 항체-링커 화합물을 합성한다. 그런 다음, 이들 두 링커를 함유하는 화합물들을 링커들이 공유 결합하는 조건하에 결합시켜서 항체 표적화 화합물을 형성한다.
또 다른 양태에서는 항체 및 반응성 그룹을 갖는 링커를 포함하는 항체-링커 화합물을 합성한다. 제1 단계의 항체-링커의 반응성 그룹과 반응하기 쉬운 화학적 그룹을 갖는 링커 및 표적화제 및/또는 생물학적 제제를 포함하는 제제-링커 화합물을 합성한다. 그런 다음, 이들 두 링커를 함유하는 화합물들을 링커들이 공유 결합하는 조건하에 결합시킴으로써 항체 표적화 화합물을 형성한다. 본원에서 화학 잔기에 대해 사용되는 "반응하기 쉬운"이란 용어는 화학 잔기가 혼화성의 반응성 그룹과 공유 결합을 일으킨다는 것을 의미한다. 따라서, 친전자성 그룹은 친핵성 그룹과, 친핵성 그룹은 친전자성 그룹과 공유 결합하기 쉽다.
논의된 바와 같이, 링커가 우선 표적화제와 접합된 후 표적화제-링커가 항체 결합 부위에 접합될 수 있다. 대안으로, 링커가 우선 항체 결합 부위에 접합된 후 항체-링커가 표적화제에 접합될 수도 있다. 당해 기술분야에 공지된 다수의 수단을 사용하여 표적화제 또는 항체 결합 부위에 링커를 연결시킬 수 있다. 연결에 포함될 수 있는 기능 그룹의 예로는 에스테르, 아미드, 에테르, 포스페이트, 아미노, 케토, 아미딘, 구아니딘, 이민, 엔아민, 포스페이트, 포스포네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 티오에폭사이드, 차단 또는 보호된 디케톤 (예: 케탈), 락탐, 할로케톤, 알데하이드, 티오카바메이트, 티오아미드, 티오에스테르, 설파이드, 디설파이드, 포스포라미드, 설폰아미드, 우레아, 티오우레아, 카바메이트, 카보네이트 또는 하이드록사미드 등이 포함된다.
링커는 그룹 C, H, N, O, P, S, Si, 할로겐 (F, Cl, Br, I)으로부터 선택되는 임의의 원자 또는 이의 염을 포함한다. 링커는 또한 알킬, 알케닐, 알키닐, 옥소알킬, 옥소알케닐, 옥소알키닐, 아미노알킬, 아미노알케닐, 아미노알키닐, 설포알킬, 설포알케닐, 또는 설포알키닐 그룹, 포스포알킬, 포스포알케닐, 포스포알키닐 그룹과 같은 그룹을 포함할 수 있다. 링커는 하나 이상의 환 구조를 포함할 수도 있다. 여기서 "환 구조"란 카보사이클릭 호모 또는 헤테로 모노 또는 융합된 포화 또는 불포화 환 구조를 포함한다. 상기 그룹 및 환의 배합도 본 발명의 표적화 화합물의 링커 내에 존재할 수 있다.
본 발명의 표적화 화합물의 제조에 사용되는 비분지형 링커의 한 양태의 일반적 형태를 도 2A에 도시한다. 링커는 화학식 X-Y-Z로 표시된다 (여기서, X는 연결 쇄이고, Y는 인지 그룹이며, Z는 반응성 그룹이다). 도 2B-E는 식별된 링커 X, Y 및 Z 부분을 갖는 여러 가지 표적화제-링커 화합물을 나타낸다. 일부 양태에서 링커는 5 내지 200개 또는 10 내지 200개 원자의 선형 신장물을 갖지만 다른 양태에서는 더 긴 링커를 사용할 수도 있다. 하나 이상의 표적화제가 X에 연결될 수 있다. 하나 이상의 표적화제가 연결되고 분지형 링커가 사용되는 일부 양태에서, 표적화제의 일부는 링커의 상이한 가지에 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 화합물에 사용되는 링커는 하나 이상의 인지 그룹, 하나 이상의 반응성 그룹 및 하나 이상의 연결 쇄 및 그의 배합을 가질 수 있는 것으로 이해해야 한다. 연결 쇄는 다른 연결 쇄 또는 인지 그룹으로부터 분지될 수 있다.
링커의 연결 쇄 X는 그룹 C, H, N, O, P, S, Si, 할로겐 (F, Cl, Br, I)으로부터 선택되는 임의의 원자 또는 이의 염을 포함한다. X는 또한 알킬, 알케닐, 알키닐, 옥소알킬, 옥소알케닐, 옥소알키닐, 아미노알킬, 아미노알케닐, 아미노알키닐, 설포알킬, 설포알케닐, 또는 설포알키닐 그룹, 포스포알킬, 포스포알케닐, 포스포알키닐 그룹과 같은 그룹을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, X는 하나 이상의 환 구조를 포함할 수 있다. 바람직한 양태에서, X는 2 내지 100단위의 에테르 반복 단위를 포함한다. X의 여러 가지 양태를 도 9에 도시한다.
링커의 인지 그룹 Y는 임의적이며 존재한다면 반응성 그룹과 연결 쇄 사이에 부위한다. 바람직한 양태에서, Y는 Z로부터 1 내지 20개 원자 떨어져서 위치한다. 어떠한 이론에 구애되지 않길 바라지만, 인지 그룹은 반응성 아미노산 측쇄와 반응할 수 있도록 항체 결합 부위 내의 반응성 그룹에 적절한 위치에서 작용하는 것으로 간주된다. 도 8은 5 또는 6개 원자의 호모 또는 헤테로 환 구조를 하나 이상 갖는 인지 그룹의 여러 가지 예를 보여준다. 더 큰 환 구조를 사용할 수도 있다. 하나 이상의 표적화제가 Y에 연결될 수 있다. 일부 양태에서, 링커는 표적화제를 Y에 연결시키는 데에 사용될 수 있다. 2개 이상의 표적화제가 사용되는 양태에서, 하나 이상은 X 및 Y에 모두 부착될 수 있다. 하나 이상의 표적화제는 또한 Y에 부착될 수도 있다.
링커 반응성 그룹 Z는 임의의 친핵성 또는 친전자성 그룹을 포함한다. 바람직한 양태에서, Z는 항체의 반응성 측쇄와 공유 결합을 형성할 수 있다. 일부 양태에서 Z는 디케톤, 아실 베타-락탐, 활성 에스테르, 할로케톤, 사이클로헥실 디케톤 그룹, 알데하이드 또는 말레이미드를 형성하기 위해 배열되는 하나 이상의 C=O 그룹을 포함한다. 다른 그룹은 락톤, 무수물, 및 알파-할로아세트아미드 또는 에폭사이드를 포함할 수 있다. 항체의 결합 부위 내의 반응성 친핵성 그룹 (예: 라이신 또는 시스테인 측쇄)과 공유 결합할 수 있는 링커 친전자성 반응성 그룹의 예로는 아실 베타-락탐, 단순 디케톤, 석신이미드 활성 에스테르, 말레이미드, 링커를 갖는 할로아세트아미드, 할로케톤, 사이클로헥실 디케톤, 알데하이드, 아미딘, 구아니딘, 이민, 엔아민, 포스페이트, 포스포네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 티오에폭사이드, 차단 또는 보호된 디케톤 (예: 케탈), 락탐, 설포네이트 등, 차단된 C=O 그룹 (예: 이민, 케탈, 아세탈) 및 기타의 공지된 친전자성 그룹이 포함된다. 바람직한 링커 반응성 그룹은 아실 베타-락탐, 단순 디케톤, 석신이미드 활성 에스테르, 말레이미드, 링커를 갖는 할로아세트아미드, 할로케톤, 사이클로헥실 디케톤 또는 알데하이드를 형성하기 위해 배열되는 하나 이상의 C=O 그룹을 포함한다.
Z는 가역적 또는 비가역적 공유 결합을 형성하는 그룹일 수 있다. 일부 양태에서, 가역적 공유 결합은 도 6에 도시된 것과 같은 디케톤 Z 그룹을 사용하여 형성할 수 있다. 도 6의 A-C 구조에서 R1 및 R2 및 R3는 C, H, N, O, P, S, Si, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 또는 이의 염일 수 있는 치환체를 나타낸다. 이들 치환체는 알킬, 알케닐, 알키닐, 옥소알킬, 옥소알케닐, 옥소알키닐, 아미노알킬, 아미노알케닐, 아미노알키닐, 설포알킬, 설포알케닐, 또는 설포알키닐 그룹, 포스포알킬, 포스포알케닐, 포스포알키닐 그룹과 같은 그룹을 포함할 수도 있다. R2 및 R3은 또한 구조 B 및 C에서 예시된 바와 같은 환 구조를 형성할 수도 있다. 도 6에서 X는 헤테로원자일 수 있다. 가역적 공유 결합을 형성하는 다른 Z 그룹은 디케톤 아미딘, 이민, 및 도 7의 구조 B 및 G에 도시된 기타의 반응성 그룹을 포함한다. 도 7은 다른 바람직한 링커 반응성 그룹의 구조도 포함한다.
항체의 결합 부위와 비가역적 공유 결합을 형성하는 Z 반응성 그룹은 도 6의 구조 D-G 및 도 7의 구조 A, C 및 D를 포함한다. 이러한 구조는 표적화제-링커를 항체의 결합 부위 내의 반응성 친핵성 그룹 (예: 라이신 또는 시스테인 측쇄)에 비가역적으로 결합시키는 데에 유용하다.
상술한 가역적 및 비가역적 공유 결합 화학은 링커의 부재하에 표적화제 또는 생물학적 제제를 항체에 연결시키거나 또는 표적화제 또는 생물학적 제제를 링커 (예: 링커의 연결 쇄)에 연결시키는 데에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 적합한 친핵성 또는 친전자성 그룹과 같은 적합한 반응성 그룹 Z형 원소를 링커 또는 표적화제 중 어느 하나에 위치시키고 나머지 하나에는 아미노 또는 설프하이드랄 그룹과 같은 적합한 반응성 잔기에 위치시킴으로써 표적화제를 링커에 연결시켜 표적화제-링커를 형성할 수 있다.
본 발명의 표적화 화합물 및 표적화제-링커 화합물의 제조에 사용되는 적합한 링커는 Z로서 1,3-디케톤 반응성 그룹을 포함한다. 다른 바람직한 링커는 연결 쇄 X가 2 내지 100단위의 에테르 반복 단위를 포함하는 것이다. 인지 그룹 Y가 존재하는 링커는 Y가 반응성 그룹 Z로부터 1 내지 20개 원자 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 상술한 것과 같은 인테그린 표적 RGD 펩타이드 모사체 잔기의 핵에 결합된 이러한 링커는 아래에 나타낸 바와 같은 구조 28 (n은 1 내지 100 이상, 바람직하게는 1, 2 또는 4, 더욱 바람직하게는 3이다)을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 링커는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 반복 중합체이다.
화합물 35
Figure pat00006

특정 항체와 함께 사용하기 위해서 링커 반응성 그룹 또는 표적화제 내에 원래 존재할 수 있는 이와 유사한 반응성 그룹이 선택된다. 예를 들면, 알돌라제 항체에 의한 변형을 위한 화학 잔기는 케톤, 디케톤, 베타 락탐, 활성 에스테르 할로케톤, 락톤, 무수물, 말레이미드, 알파-할로아세트아미드, 사이클로헥실 디케톤, 에폭사이드, 알데하이드, 아미딘, 구아니딘, 이민, 엔아민, 포스페이트, 포스포네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 티오에폭사이드, 차단 또는 보호된 디케톤 (예: 케탈), 락탐, 할로케톤, 알데하이드 등일 수 있다. 화합물 SCS-873 (아래 참조) 또는 SCS-864 (아래 참조)에 도시된 디케톤과 같은 1,3-디케톤 배위가 알돌라제 항체에 의한 변형을 위한 기질로서 특히 바람직하다.
Figure pat00007
SCS873
Figure pat00008
SCS864
항체 내의 반응성 설프하이드릴 그룹에 의한 공유 변형에 적합한 링커 반응성 그룹 화학 잔기 (Z)은 디설파이드, 아릴 할라이드, 말레이미드, 알파-할로아세트아미드, 이소시아네이트, 에폭사이드, 티오에스테르, 활성 에스테르, 아미딘, 구아니딘, 이민, 엔아민, 포스페이트, 포스포네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 티오에폭사이드, 차단 또는 보호된 디케톤 (예: 케탈), 락탐, 할로케톤, 알데하이드 등일 수 있다. 반응성 그룹으로서 1,3 디케톤을 갖는 링커를 포함하는 여러 가지 표적화제-링커 화합물의 화학적 구조를 도 2-5에 도시한다.
당해 기술분야 숙련가는 항체 내의 반응성 아미노산 측쇄가 표적화제 또는 그의 링커 위의 친핵성 그룹과 반응하는 친전자성 그룹을 가질 수 있는 한편 다른 양태에서는 항체 또는 항체 단편의 결합 부위의 아미노산 측쇄 내의 반응성 친핵성 그룹이 표적화제 또는 링커 내의 친전자성 그룹과 반응한다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 항체 또는 항체 단편 결합 부위 측쇄는 친전자체로 치환될 수 있고 (예: 도 6 및 7), 이 그룹은 표적화제 또는 그의 링커 위의 친핵체 (예: NH2)와 반응하는 데에 사용될 수 있다. 이 양태에서, 항체와 표적화제는 모두 각각의 말단에 적합한 반응성 잔기를 함유하는 부분적 링커를 가져 부분적 링커의 두 말단이 충분한 링커를 형성함으로써 완전한 표적화 화합물을 형성할 수 있다.
당해 기술분야 숙련가는 또한 2개 이상의 표적화제가 단일 항체 결합 부위에 연결될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 2개의 표적화제는 특정 표적에 대한 그의 특이성에 대해 동일하거나 상이할 수 있다. 한 양태에서, 각 표적화제는 항체 결합 부위 내의 별개의 아미노산 반응성 측쇄에 연결될 수 있다. 바람직한 양태에서, 2개의 표적화제가 분지 또는 선형 링커에 연결되고, 그다음 두 표적화제를 항체 결합 부위 내의 동일한 반응성 아미노산 측쇄에 연결시킨다. 일부 양태에서, 분지 링커의 각 가지는 5 내지 100개 원자의 선형 신장물로 이루어질 수 있다. 예로서, 도 3-5에 도시된 구조는 반응성 그룹으로서 1,3-디케톤을 갖는 링커의 상이한 가지에 연결된 2개의 표적화제를 갖는 분지 링커의 양태를 보여준다. 이들 양태에서 보여진 바와 같이, 분지점은 연결 쇄 또는 인지 그룹 (존재하는 경우) 내에 존재할 수 있다.
본원에 사용된 "항체"란 B 세포의 생성물 및 그의 변이체인 면역글로불린은 물론 T 세포의 생성물인 T 세포 수용체 (TcR) 및 그의 변이체를 포함한다. 면역글로불린은 면역글로불린 카파 및 람다, 알파, 감마, 델타, 엡실론 및 뮤 불변 영역 유전자, 및 무수한 면역글로불린 가변 영역 유전자에 의해 실질적으로 암호화된 하나 이상의 폴리펩타이드를 포함하는 단백질이다. 경쇄는 카파 또는 람다로 분류된다. 중쇄는 감마, 뮤, 알파, 델타 또는 엡실론으로 분류되며 이들은 다시 각각 면역글로불린 부류 IgG, IgM, IgA, IgD 및 IgE로 분류된다. 중쇄의 아부류도 알려져 있다. 예를 들면, 사람의 IgG 중쇄는 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4 아부류 중 어느 하나일 수 있다.
전형적인 면역글로불린 구조 단위는 사량체를 포함하는 것으로 공지되어 있다. 각 사량체는 2개의 동일한 폴리펩타이드 쇄 쌍으로 구성되며, 각 쌍은 1개의 "경쇄" (약 25kD)과 1개의 "중쇄" (약 50 내지 70kD)을 갖는다. 각 쇄의 N-말단은 주로 항원 인식을 담당하는 약 100 내지 110 이상의 아미노산의 가변 영역을 한정한다. 가변 경쇄 (VL) 및 가변 중쇄 (VH)이란 각각 이들 경쇄 및 중쇄를 의미한다.
항체는 전장의 완전한 항체로서 또는 각종 펩티다아제 또는 화학 물질로 분해되어 생성되는 다수의 잘 특성화된 단편으로서 존재한다. 따라서 예를 들면 펩신은 힌지 (hinge) 영역 내의 디설파이드 연결 아래에서 항체를 분해시켜 그 자체로 디설파이드 결합에 의해 VH-CH1에 연결된 경쇄인 Fab의 이량체인 F(ab')2를 생성한다. F(ab')2는 온화한 조건하에 환원되어 힌지 영역 내의 디설파이드 결합을 파괴함으로써 F(ab')2 이량체를 Fab' 단량체로 전환시킬 수 있다. Fab' 단량체는 본질적으로 힌지 영역의 영역을 갖는 Fab 단편이다 [참조문헌: 기타 항체 단편의 더욱 상세한 설명을 위하여 Fundamental Immunology, W. E. Paul, ed., Raven Press, N.Y.(1993)]. 각종 항체 단편을 완전한 항체의 분해 관점에서 정의하였으나, 당해 기술분야 숙련가는 다수의 항체 단편은 화학적으로 또는 재조합 DNA 방법을 사용함으로써 새롭게 합성될 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 본원에 사용된 항체란 전체 항체의 변형에 의해 생성되거나 또는 새롭게 합성된 항체 단편 및 재조합 DNA 방법을 사용하여 얻은 단편을 포함한다.
T 세포 수용체 (TcR)는 α또는 β쇄, 또는 소수의 T 세포 상에 γ또는 δ쇄로 이루어진 디설파이드 연결된 이종이량체이다. 두개의 쇄는 일반적으로 항체 힌지 영역과 유사한 아미노산의 짧은 연장 신장물 내의 T 세포 혈장막 바로 외부에서 디설파이드-결합된다. 각 TcR 쇄는 하나의 항체-유사 가변 도메인 (Vα또는 Vβ) 및 하나의 불변 도메인 (Cα또는 Cβ)로 이루어져 있다. 전장 TcR은 약 95kDa의 분자량을 갖고 개별적 쇄는 35 내지 47kDa의 다양한 크기를 갖는다. TCR의 의미에는 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 가용성 단백질로서 제조될 수 있는 상기 수용체의 가변 영역과 같은 수용체 부분도 포함된다. 예를 들면, 미국 특허 제6,080,840호에는 TcR의 세포외 도메인을 Thy-1의 글리코실 포스파티딜리노시톨 (GPI) 막 고정 서열에 스플라이싱함으로써 제조되는 가용성 T 세포 수용체 (TcR)가 기재되어 있다. 분자는 세포 표면 상에 CD3의 부재하에 발현되고, 포스파티딜리노시톨 특이적 포스포리파아제 C (PI-PLC)로 처리됨으로써 막으로부터 절단될 수 있다. 가용성 TcR은 특히 미국 특허 제5,216,132호에 기재된 바와 같이 TcR 가변 도메인을 항체 중쇄 CH2 또는 CH3 도메인에 결합시키거나 또는 문헌 [참고문헌: Schusta et al. Nature Biotech. 18, 754~759(2000) 또는 Holler et al. Proc. Natl. Acad. Sci(USA) 97: 5387~5392(2000)]에 기재된 바와 같은 가용성 TcR 단쇄로서 제조될 수도 있다. 가용성 생성물로서의 TcR "항체"는 본 발명의 화합물을 제조하기 위한 항체 대신에 사용될 수 있다. TcR의 결합 부위는 항체에 대해 상술한 것과 동일한 방법을 사용하여 CDR 영역 및 기타의 골격 잔사를 참조로 확인될 수 있다.
재조합 항체는 통상의 전장 항체, 단백질 가수분해적 분해로부터 공지된 항체 단편, Fv 또는 단쇄 Fv (scFv)와 같은 유일한 항체 단편, 도메인 결실된 항체 등일 수 있다. Fv 항체는 크기가 약 50Kd이고 경쇄 및 중쇄의 가변 영역을 포함한다. 단쇄 Fv ("scFv") 폴리펩타이드는 펩타이드-암호화 링커에 의해 연결되거나 또는 직접 연결된 VH- 및 VL-암호화 서열을 포함하는 핵산으로부터 발현될 수 있는 공유 결합된 VH::VL 이종이량체이다 [참고문헌: Huston et al. (1988) Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 85: 5879~5883]. 항체 V 영역 유래의 천연으로 응집되거나 화학적으로 분리되는 폴리펩타이드 경쇄 및 중쇄를 항원-결합 부위의 구조와 거의 유사한 3차원 구조 내에 폴딩될 scFv 분자로 전환시키기 위한 다수의 구조가 존재한다 [참고문헌: 미국 특허 제5,091,513호, 제5,132,405호 및 제4,956,778호].
결합 부위란 항원 결합에 관여되는 항체 분자의 부분을 의미한다. 항원 결합 부위는 중 ("H") 및 경 ("L") 쇄의 N-말단 가변 ("V") 영역의 아미노산 잔기에 의해 형성된다. 항체 가변 영역은 "골격 영역" (FR)로 공지된 더 많이 보존된 플랭킹 신장물 사이에 삽입되는 "고가변성 영역" 또는 "상보성 결정 영역" (CDR)로 불리는 3개의 고도로 분기된 신장물을 포함한다. 항체 분자에서, 경쇄의 3개의 고가변성 영역 (LCDR1, LCDR2 및 LCDR3) 및 중쇄의 3개의 고가변성 영역 (HCDR1, HCDR2 및 HCDR3)는 3차원 공간 내에서 서로 적절하게 배치되어 항원 결합 표면 또는 포켓을 형성한다. 따라서 항체 결합 부위는 항체의 CDR를 구성하는 아미노산 및 결합 부위 포켓을 구성하는 임의의 골격 잔기를 나타낸다.
결합 부위를 구성하는 특정 항체 내의 아미노산 잔기의 확인은 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 항체 CDR은 Kabat 등에 의해 최초로 정의된 고가변성 영역로서 확인될 수 있다 [참고문헌: "Sequences of Proteins of Immunological Interest", E. Kabat et al., U.S. Department of Health and Human Services; Johnson, G 및 Wu, TT(2001) Kabat Database and its applications: future directions. Nucleic Acids Research, 29: 205~206; http://immuno.bme.nwa.edu]. CDR의 부위는 또한 Chothia 외에 의해 최초로 개시된 구조적 루프 구조로서 확인될 수도 있다 [참고문헌: Chothia 및 Lesk, J.Mol.Biol 196, 901(1987), Chothia et al., Nature 342, 877(1989), 및 Tramontano et al., J.Mol.Biol. 215, 175(1990)]. 다른 방법에는 Kabat과 Chothia 사이에 절충되고 Oxford Molecular's AbM 항체 모델링 소프트웨어 (현재 Accelrys) 또는 Macallum 등에 의한 CDRs의 "접촉 정의 (contact definition)"를 사용하여 유도된 "AbM 정의"가 포함된다 [참고문헌: "Antibody-antigen interactions: contact analysis and binding site topography", J.Mol.Biol. 1996년 10월 11일; 262(5): 732~45]. 하기의 도표는 여러 가지 공지된 정의에 기초한 CDR을 나타낸다.
루프 Kabat AbM Chothia 접촉
L1 L24--L34 L24--L34 L24--L34 L30--L36
L2 L50--L56 L50--L56 L50--L56 L46--L55
L3 L89--L97 L89--L97 L89--L97 L89--L96
H1 H31--H35B H26--H35B H26--H32..34 H30--H35B
(Kabat 번호)
H1 H31--H35 H26--H35 H26--H32 H30--H35
(Chothia 번호)
H2 H50--H65 H50--H58 H52--H56 H47--H58
H3 H95--H102 H95--H102 H95--H102 H93--H101
서열 단독으로부터 항체 내의 CDR를 확인할 수 있는 일반적 지침은 다음과 같다:
LCDR1:
시작 - 대략 잔기 24번.
앞의 잔기는 항상 Cys이다.
뒤의 잔기는 항상 Trp이다. 전형적으로 TRP 뒤에는 TYR-GLN이고, LEU-GLN, PHE-GLN 또는 TYR-LEU일 수도 있다.
길이는 10개 내지 17개 잔기이다.
LCDR2:
시작 - L1의 말단 뒤의 16번 잔기.
앞의 서열은 일반적으로 ILE-TYR이고, VAL-TYR, ILE-LYS 또는 ILE-PHE일 수도 있다.
길이는 일반적으로 7개 잔기이다.
LCDR3:
시작 - 일반적으로 L2의 말단 뒤의 33번 잔기.
앞의 서열은 Cys이다.
뒤의 서열은 PHE-GLY-X-GLY이다.
길이는 7 내지 11개 잔기이다.
HCDR1:
시작 - 대략 잔기 26번에서 시작됨 (CYS 뒤의 4개의 잔기) [Chothia/AbM 정의] Kabat 정의는 5개 잔기 더 뒤에서 시작됨.
앞의 서열은 CYS-X-X-X이다.
뒤의 잔기는 Trp이고, 전형적으로 VAL이 뒤따르며 ILE 또는 ALA가 뒤따른다.
길이는 AbM 정의하에서 10 내지 12개 잔기이고 Chothia 정의는 마지막 4개 잔기를 제외시킨다.
HCDR2:
시작 - CDR-H1의 Kabat/AbM 정의의 말단 뒤의 15번 잔기.
앞의 서열은 전형적으로 LEU-GLU-TRP-ILE-GLY (서열번호 1)이나 다수의 변이가 가능하다.
뒤의 서열은 LYS/ARG-LEU/ILE/VAL/PHE/THR/ALA-THR/SER/ILE/ALA이다.
길이는 Kabat 정의하에서 16 내지 19개 잔기이다 (AbM 정의는 7개 잔기 더 앞에서 끝남).
HCDR3:
시작 - CDR-H2의 말단 뒤의 33번 잔기 (CYS 뒤의 2개의 잔기).
앞의 서열은 CYS-X-X (전형적으로 CYS-ALA-ARG)이다.
뒤의 서열은 TRP-GLY-X-GLY이다.
길이는 3 내지 25개 잔기이다.
CDR 외부에 존재하지만 결합 부위의 라이닝 부분인 측쇄를 가짐으로써 결합 부위의 부분을 구성하는 (즉, 결합 부위를 통해 연결될 수 있음) 특정 항체 내의 아미노산 잔기의 확인은 분자 모델링 및 X-선 결정학과 같은 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 결정할 수 있다 [참고문헌: Riechmann et al., (1988) Nature, 332:; 323~327]. HCDR3에 가깝지만 그 외부에 존재하는 반응성 라이신을 갖는 알돌라제 항체 마우스 mAb 38C2는 이러한 항체의 일례이다.
항체 결합 부위의 반응성 잔기는 잔기가 항체 형성을 위해 가장 먼저 확인되는 림프구 세포내에 존재하는 핵산에 의해 암호화되는 경우와 같이 항체와 천연으로 결합될 수 있다. 대안으로, 아미노산 잔기는 특정 잔기를 암호화하도록 의도적으로 변이를 일으킴으로써 발생될 수 있다 [참고문헌: Meares 등의 제WO 01/22922호]. 다른 양태에서, 아미노산 잔기 또는 그의 반응성 요소 (예: 친핵성 아미노 그룹 또는 설프하이드릴 그룹)은 항체 결합 부위 내의 아미노산 잔기에 결합될 수 있다. 따라서, 본원에 사용된 "항체의 결합 부위 내의 아미노산 잔기를 통해" 발생하는 항체와의 공유적 연결이란 항체 결합 부위의 아미노산 잔기에 직접 연결이 되거나 또는 항체 결합 부위의 아미노산 잔기의 측쇄에 연결된 화학 잔기를 통해 연결된다는 것을 의미한다.
논의된 바와 같이, 본 발명의 항체 표적화 화합물을 제조하는 데에 사용가능한 항체는 항체 결합 부위 내에 반응성 측쇄를 필요로 한다. 반응성 측쇄는 임의의 항체 내에 변이에 의해 존재 또는 위치할 수 있다. 촉매적 항체가 이러한 항체의 바람직한 공급원이다. 이러한 항체로는 알돌라제 항체, 베타 락타마제 항체, 에스테라제 항체, 아미다제 항체 등이 포함된다.
항체 결합 부위 내의 반응성 라이신은 표적화제 또는 링커-표적화제에 결합된 케톤, 디케톤, 베타 락탐, 활성 에스테르 할로케톤, 락톤, 무수물, 말레이미드, 에폭사이드, 알데하이드 아미딘, 구아니딘, 이민, 엔아민, 포스페아트, 포스포네이트, 에폭사이드, 아지리딘, 티오에폭사이드, 차단 또는 보호된 디케톤 (예: 케탈), 락탐, 할로케톤, 알데하이드 등에 공유 결합될 수 있다. 이러한 항체의 바람직한 예는 마우스 모노클로날 항체 mAb 38C2와 같은 알돌라제 항체 및 기타의 유사한 촉매적 항체 및 이러한 항체를 인체에 적합하게 적응시킨 가공의 항체 및 이러한 항체의 키메라 형이다. 마우스 mAb 38C2는 반응성 면역법 및 역학적 모사성 천연 알돌라제 효소에 의해 생성되는 원형 (prototype)의 새로운 부류의 촉매적 항체이다 [참고문헌: Barbas et al., 1997, Science 278, 2085~2092]. 반응성 라이신을 통해 이들 항체는 천연 알돌라제의 엔아민 기작을 사용하여 알돌 및 레트로-알돌 반응을 촉매한다 [참고문헌: Wagner et al., 1995, Science 270, 1797~1800; Barbas et al., 1997, Science 278, 2085~2092; Zhong et al., 1999, Angew. Chem. Int. Ed. 38, 3738~3741; Karlstrom et al., 2000, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 973878~3883]. 합성 유기 화학에서의 이들의 다양성 및 효능 [참고문헌: Hoffmann et al., 1998, J.Am.Chem.Soc. 120, 2768~2779; Sinha et al., 1998, Proc. Natl. Acad. U.S.A. 95, 14603~14608] 이외에, 알돌라제 항체는 항암 요법으로서 캄토테신, 독소루비신 및 시험관내 및 생체내 에토포시드 프로드럭을 활성화시키는 데에 사용되고 있다 [참고문헌: Shabat et al., 1999, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 6925~6930 및 2001, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 7528~7533].
다른 예에서, 항체 결합 부위의 반응성 아미노산은 반응성 시스테인, 세린 또는 티로신 잔기일 수 있다. 시스테인에 대하여, 생성되는 항체는 말레이미드-함유 성분 또는 요오도아세트아미드, 아릴 할라이드, 디설프하이드릴 등과 같은 기타의 티올-반응성 그룹과 공유 결합을 형성할 수 있다. 반응성 시스테인은 문헌 [참고문헌: Janda et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 91: 2532~2536, (1994)]에 기재된 바와 같이 티오에스테라제 촉매 항체에서 발견될 수 있다. 기타의 에스테라제 항체에 대해서는 문헌 [참고문헌: Wirsching et al., Science 270: 1775~82 (1995)]을 참조한다. 반응성 아미노산-함유 항체는 반응성 아미노산을 암호화하도록 항체 결합 부위를 변이시켜거나 또는 반응성 그룹을 함유하는 링커를 사용하여 항체 결합 부위 내의 아미노산 측쇄를 화학적으로 유도하는 것을 포함하는 당해 기술분야에 공지된 수단에 의해 제조될 수 있다.
본원에 사용하기에 적합한 항체는 통상의 면역법, 생체내 반응성 면역법, 또는 시험관내 파지 발현법 등과 같은 반응성 선택법에 의해 수득될 수 있다. 항체는 사람 또는 기타의 동물 종에서 생성될 수 있다. 한 종의 동물에서 생성된 항체는 다른 종의 동물을 반영하도록 변형될 수 있다. 예를 들면, 사람의 키메라 항체는 항체의 하나 이상의 영역이 사람 면역글로불린으로부터 유래된 것이다. 사람의 키메라 항체는 전형적으로 사람에서 유래된 불변 영역과 함께 사람이 아닌 동물, 예를 들면 설치류로부터 유래된 가변 영역을 갖는 것으로 이해된다. 반대로, 사람화된 항체는 사람 면역글로불린에서 유래된 대부분 또는 모든 가변 골격 영역 및 모든 불변 영역을 갖는 비-사람 항체 유래의 CDRs를 사용한다. 키메라 및 사람화된 항체는 CDR 이식 방법 (예: 미국 특허 제5,843,708호; 제6,180,370호; 제5,693,762호; 제5,585,089호; 제5,530,101호 참조), 쇄 셔플링 방법 (예: 미국 특허 제5,565,332호; Rader et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA(1998) 95: 8910~8915 참조), 분자 모델링 방법 (미국 특허 제5,639,641호) 등을 포함하는 당해 기술분야에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
항체의 전형적인 화학적 유도법과 달리, 반응성 면역법으로부터 유도된 것들은 정의된 위치에서 그들의 결합 부위 내에 특이적으로 표지화되어 균질 생성물의 신속하고 조절된 제조를 가능하게 한다. 더욱이, 항체의 화학적 유도법과는 달리, 1,3-디케톤을 갖는 반응성 면역법으로 유도된 것들은 가역적이다. 이러한 가역성으로 인해, mAb 38C2에 결합된 표적화 화합물의 디케톤 유도체는 공유 결합 합텐 JW [참고문헌: Wagner et al., 1995, Science 270, 1797~800], 또는 관련 화합물과의 경쟁을 통해 항체로부터 방출될 수 있다. 이것은 역반응의 경우에 생체내에서 접합체를 신속하게 중성화시킬 수 있게 한다. 대안으로, 비-가역적 공유 결합은 알돌라제 항체 및 표적화 화합물의 베타 락탐 유도체와 같은 경우에 가능하다. 전형적인 항-합텐 항체와 달리, 공유 디케톤 결합 항체는 디케톤과 항체 사이에 형성된 공유 결합이 최저 pH 3 또는 최고 pH 11의 큰 pH 변화에 대해 안정하다는 잇점을 갖는다. 이러한 pH 이동은 항체로부터 표적화 화합물을 방출시키지 않는다. 이것은 종양 표적에 대해 유리한데 종양은 전형적으로 정상 조직에 비해 감소된 pH를 나타내기 때문이다. 표적화제에 공유 결합된 공유 결합 항체의 높아진 안정성은 제형화, 전달 및 장기 보전성에 있어 추가의 잇점을 제공할 것이다.
본 발명의 표적화 화합물은 당해 기술분야에 공지된 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 전형적으로, 기능 성분 (생물학적 제제)이기도 한 표적화제의 합성이 제1 단계이다. 이어서, 표적화제 (이 경우 기능 성분이기도 함)를 연결 성분 (링커)에 연결하기 위해 유도시킨 후 항체와 결합시킨다. 당해 기술분야 숙련가는 사용된 특이적 합성 단계가 3개 성분의 정확한 성질에 따라 달라진다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
예컨대, 제1 단계로서 화합물 15 및 4로서 표시된 표적화제-링커 화합물은 상기 화합물 1 및 2로 나타낸 인테그린 표적화제의 유도된 형태로서 각각 반응식 1 (도 10) 및 2 (도 11)에 나타낸 바와 같이 제조된다. 화합물 15 및 4는 링커 (연결 성분)의 일부분을 첨가함으로써 (화합물 1 및 2에 대해) 유도체화된다. 반응식 3 (도 12)은 디케톤 반응성 잔기를 갖는 완전한 링커를 유도체화된 표적화제 화합물 15에 첨가하여 표적화 화합물 SCS-873 및 SCS-1655를 수득하는 부가적 합성 단계를 보여준다.
화합물 15 및 4로 표시된 인테그린 표적화 성분은 각각 도 10 (반응식 1) 및 도 11 (반응식 2)에 나타낸 바와 같이 합성된다. 디케톤 반응성 부분을 갖는 링커를 반응식 3 (도 12)에 나타낸 바와 같이 이들 표적 분자에 첨가하여 표적화 화합물-링커 분자 SCS-873 및 SCS-1655를 형성한다. SCS-873의 합성은 화합물 14로부터 출발하여 3개의 단계로 달성된다. 화합물 14를 반응식 1에 나타낸 바와 같이 화합물 15로 전환시키고 조 생성물을 Et3N의 존재하에 CH3CN-DMF 내의 디케톤 화합물 23의 N-하이드록시석신이미드 (NHS)-에스테르와 반응시킨다. 실리카겔 (CH2Cl2-MeOH, 9:1) 상에서 정제하여 순수한 SCS-873을 수득한다.
화합물 SCS-1655는 화합물 14로부터 5개 단계로 합성한다 (반응식 2 및 3). 화합물 14 내의 BOC 그룹을 탈보호시킨 후에 2가 링커 24의 NHS 에스테르와 반응시켜 화합물 25를 수득하고, 이를 탈보호시키고 위와 같이 23과 반응시켜서 SCS-1655를 수득한다.
인테그린 표적화 성분-링커 분자 SCS-864 및 SCS-789의 합성은 반응식 4 (도 13)에 도시된다. SCS-864 및 SCS-789는 각각 화합물 4로부터 하나의 단계로 합성된다 (도 13, 반응식 4). 화합물 4의 연결은 적합한 활성화 NHS-에스테르를 사용하여 달성한다.
링커가 디케톤 반응성 잔기를 포함하는 SCS-864, SCS-873 및 SCS-1655와 같은 표적화제-링커 화합물을 mAb 38C2와 같은 알돌라제 항체의 0.5당량으로 항온처리시켜서 항체 표적화 화합물을 생성한다. 추가의 예를 이하에 설명한다.
항체의 결합 부위에 공유 결합시키기 위한 표적화제-링커 화합물도 제공된다. 링커는 표적화제가 링커를 통해 항체에 연결되어 있을 때 표적화제가 표적 분자에 결합하도록 충분한 길이를 갖는다. 일부 양태에서, 표적화제-링커 화합물은 화학식 X-Y-Z의 링커를 갖는 표적 분자에 대해 특이적인 하나 이상의 표적화제를 포함한다. 링커 성분 X, Y 및 Z는 상기에서 설명한 바와 같다. 표적화제-링커 화합물에 2개 이상의 표적화제가 포함되는 경우에는, 다수의 표적화제가 링커에 직접 결합되거나 또는 링커가 분지되어 표적화제들이 서로 다른 링커 가지들에 결합될 수 있다.
항체의 결합 부위에 비공유 결합될 수 있는 표적화제-링커 화합물도 제공된다. 이 화합물은 적합한 항체와 연계하여 사용되어 본 발명의 표적화 화합물을 형성할 수 있다. 이러한 표적화제-링커 화합물은 항체에 의해 인식된 항원에 링커를 통해 공유 결합되는 2개 이상의 표적화제를 포함한다. 링커는 선형 또는 분지될 수 있고 표적화제(들)이 링커를 통해 항체에 연결되어 있을 때 표적화제(들)이 표적 분자에 결합되도록 충분한 길이를 가져야 한다.
일부 양태에서, 링커는 C, H, N, O, P, S, Si, F, Cl, Br 및 I 중 임의의 것 또는 이의 염을 포함한다. 링커는 또한 알킬, 알케닐, 알키닐, 옥소알킬, 옥소알케닐, 옥소알키닐, 아미노알킬, 아미노알케닐, 아미노알키닐, 설포알킬, 설포알케닐, 또는 설포알키닐 그룹, 포스포알킬, 포스포알케닐, 포스포알키닐 그룹과 같은 그룹을 포함할 수 있다. 링커는 하나 이상의 환 구조를 포함할 수도 있다. 상기 그룹과 환의 배합이 본 발명의 표적화 화합물의 링커내에 존재할 수도 있다. 일부 양태에서, 링커는 2 내지 200개 원자의 선형 신장물을 갖고, 다른 양태에서는 더욱 긴 길이가 사용가능하다. 분지형 링커가 사용되는 경우에는 하나 이상의 표적화제가 링커에 연결될 수 있고, 표적화제 중 일부는 링커의 서로 다른 가지에 연결될 수 있다.
일부 양태에서, 표적화제-링커 화합물의 표적화제는 생물학적으로 활성이지만, 다른 양태에서 표적화제-링커 화합물은 바람직하게는 표적화제에 공유 결합되는 별도의 생물학적 제제를 추가로 포함한다. 일부 양태에서, 생물학적 제제는 표적화제를 링커에 연결하는 데에 사용된 것과 본질적으로 동일한 방법 또는 당해 기술분야에 공지된 기타의 방법을 사용하여 표적화제 또는 링커에 연결될 수 있다.
링커의 항원은 이용가능한 항체에 의해 결합될 수 있는 임의의 항원일 수 있다. 항원은 당해 기술분야에 익히 공지되어 있으며, 유기 화합물, 약물, 생체분자 (예: 단백질, 펩타이드, 펩타이드 모사체, 당단백질, 프로테오글리칸, 지질, 당지질, 핵산, 탄수화물 등) 뿐만 아니라 이들 분자의 배합물을 포함한다.
본 발명은 또한, 항체의 결합 부위를 변형시켜 특정 표적 분자에 대한 결합 특이성을 생성시키는 방법을 포함한다. 이러한 방법은 항체의 결합 부위에서 반응성 아미노산 측쇄를 표적화제-링커 화합물의 링커 상의 화학 잔기에 공유 결합시킴을 포함하고, 여기서, 표적화제는 표적 분자에 특이적이다. 링커의 화학 잔기는 표적화제로부터 충분히 이격되어, 표적화제-링커 화합물이 항체 결합 부위에 공유 결합되는 경우, 표적화제가 표적 분자에 결합될 수 있도록 한다. 전형적으로, 항체가 표적 분자에 특이적인 것으로 간주되지는 않는다. 바람직한 양태에서, 공유 결합 전 항체는 약 1 x 10- 5몰/L 미만의 표적 분자에 대한 친화성을 갖는다. 그러나, 항체가 표적화제-링커 화합물에 공유 결합된 후, 변형된 항체는 바람직하게는 약 1 x 10- 6몰/L 이상, 더욱 바람직하게는 약 1 x 10- 7몰/L 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 1 x 10- 8몰/L 이상, 보다 더 바람직하게는 약 1 x 10- 9몰/L 이상, 가장 바람직하게는 약 1 x 10- 10몰/L 이상의 표적 분자에 대한 친화성을 갖는다.
본 발명은 또한, 표적화제, 생물학적 제제 또는 링커의 하나 이상의 물리적 또는 생물학적 특성을 변형시키는 방법을 포함한다. 이 방법은 표적화제 또는 생물학적 제제를 상기와 같은 항체의 결합 부위에 공유 결합시킴을 포함한다. 특정 양태에서, 표적화제 또는 생물학적 제제는 링커를 통해 항체 결합 부위에 결합되며, 이들의 특성은 위에 기술되어 있다. 이 방법은 5Kd 이하의 소형 표적화제 또는 생물학적 제제를 결합시키기에 특히 유용하다. 그러나 이 방법은 또한, 대형의 이러한 분자에도 작용한다. 표적화제 또는 생물학적 제제의 특성은 결합 친화성, 프로테아제에 의한 것과 같은 분해에 대한 감수성, 약동학, 약력학, 면역원성, 용해도, 친지성, 친수성, 소수성, 안정성 (다소 안정할 뿐만 아니라 계획된 분해), 강도, 유연성, 항체 결합의 조절 등을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 약동학이란 시간 경과에 따라 혈청에 투여된 화합물의 농도를 나타낸다. 약력학이란 시간 경과에 따라 표적 및 비표적 조직에 투여된 화합물의 농도 및 표적 조직에 대한 효과 (효능) 및 비표적 조직에 대한 효과 (독성)를 나타낸다. 예를 들어, 약동학 및 약력학에서의 개선은 불안정한 결합을 사용하거나 링커의 화학적 특성을 변형시킴 (용해성, 전하 등의 변화)으로써, 특정 표적화제 또는 생물학적 제제에 대해 고안될 수 있다.
본 발명의 항체 표적화 화합물의 생물학적 특성을 변형시켜 개선된 약제학적 또는 다른 특성을 수득할 수 있다. 이는 표적화제 또는 생물학적 제제, 링커 또는 항체의 하나 이상의 화학적 특성을 변형시킴으로써 달성할 수 있다. 바람직한 양태는 링커의 하나 이상의 화학적 특성을 화학적으로 변형시키는 것이다. 링커를 포함하는 화합물의 화학적 특성을 변화시킴으로써, 본 발명자는 개선된 특징 (예: 약동학, 약력학, 용해성, 면역원성 등의 개선)을 수득할 수 있다.
본 발명의 표적화 화합물은 많은 용도를 갖는다. 예를 들어, 표적화 화합물의 항체 부분은 일반적으로 생체내에서 소형 표적화제의 반감기를 연장시킬 수 있다. 또한, 특정 표적화제의 생물학적 효능은 표적화 화합물의 항체 부분에 의해 제공되는 이펙터 작용기(들)(예: 보체 매개된 이펙터 작용기)의 부가에 의해 증가될 수 있다. 또한, 표적화제는, 항체와의 결합에 의해 제공된 증가된 크기를 통해, 표적화제가 달리는 그렇게 하지 못하는 상황에서 경쟁적 억제제로서 작용하게 할 수 있다. 따라서, 하나의 양태에서, 본 발명은 표적화제의 유효 순환 반감기를 증가시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 상기한 결합 그룹을 사용하여 항체와 표적화제를 결합시킴을 포함한다. 다른 양태에서, 본 발명은 항체를 특이적 표적에 대해 재지시하는 방법을 제공한다. 이 방법은 항체를 상기한 링커를 통해 표적화제에 결합시킴을 포함한다.
본 발명은 또한, 질병 또는 상태가 표적 분자를 발현시키는 세포, 조직 또는 체액과 관련된 개체에서 질병 또는 상태를 치료하거나 예방하는 방법을 제공한다. 이 방법은 환자와 같은 피검자에게, 치료학적 유효량의 본 발명의 표적화 화합물을 투여함을 포함한다. 피검자는 동물 (예: 포유동물)일 수 있다. 특정 양태에서, 피검자는 사람이다. 화합물은 표적화제와 동일하거나 상이하고 본원에 기술된 형태 또는 활성을 가질 수 있는 생물학적 제제를 포함할 수 있다. 몇가지 바람직한 양태에서, 표적 분자는 인테그린이고, 질병은 암종이다. 암종에 있어서 인테그린 발현과 관련하여 당해 기술분야에 익히 공지되어 있다 [참고문헌: 본원에 참조로서 인용된 미국 특허 제5,753,230호 및 제5,766,591호]. 사람에서 치료학적으로 사용하기 위해서, 사람, 사람화되거나 사람의 키메라성 항체는 표적화 화합물의 항체 성분으로서 바람직하다. 사람 IgG4 불변 영역을 갖는 항체는 또한, 효능제 활성이 요구되는 경우에 바람직하다.
치료학적 적용 이외에, 본 발명의 항체 표적화 화합물은 또한 당해 기술분야에 익히 공지된 바와 같이 종양 세포 또는 조직 (예: 세포외 매트릭스 생체분자)과 같은 세포의 영상화에 사용할 수 있다. 따라서, 개체에서 세포 또는 조직 (예: 세포외 매트릭스 생체분자)을 영상화시키는 방법이 제공된다. 이러한 방법에서, 세포 또는 조직은 표적 분자를 발현시킨다. 이 방법은 피검자에게, 검출성 표지에 결합된 본 발명의 항체 표적화 화합물을 투여함을 포함한다. 이러한 방법에 사용하기 위한 검출성 표지는 방사성 동위원소일 수 있거나 핵 자기 공명 (NMR) 영상화에 사용할 수 있는 것과 같은 비-방사성 동위원소일 수 있다. 후자의 경우에, 본 발명자는 항체 표적화제를 킬레이트, 예를 들어, 필수적으로 문헌 [참고문헌: Simkins et al., Nat. Med., 4(5):623-6(1998)]에 기술된 바와 같이 상자성 금속 가돌리늄의 디에틸렌트리아민펜타아세테이트 (DTPA)에 결합시킬 수 있다.
사람 카포시 육종 SLK 세포에 대한 SCS-873 및 38C2의 혼합물의 결합이 연구되었다. SCS-873은 38C2의 세포 표면 결합을 효과적으로 매개한다. SCS-873의 부재하에는 어떠한 38C2의 결합도 검출할 수 없다. 대조군 실험은 1,3-디케톤 잔기가 38C2와 SCS-873의 결합에 필요함을 확인시킨다. 독립적 복강내 및 정맥내 주사 후에, SCS-873 및 38C2는 각각 생체내에서 인테그린 αvβ3 표적 접합체를 형성한다. 이들 실험에서, SCS-873의 순환 반감기는 38C2와의 결합을 통해 2등급 이상으로 연장된다. SCS-873 및 38C2의 배합은 사람 카포시 육종의 마우스 모델에서 종양 성장을 효과적으로 억제하는 반면, 단독의 SCS-873 또는 38C2는 덜 효과적이거나 전혀 효과가 없다.
본 발명은 또한, 피검자의 체액 중의 세포, 조직 (예: 세포외 매트릭스 생체분자) 또는 생체분자에 대해 생물학적 활성을 표적화하는 방법을 제공한다. 이 방법은 피검자에게, 세포, 조직, 세포외 매트릭스 생체분자 또는 체액 생체분자에 특이적인 표적화제를 포함하는 표적화 화합물을 투여함을 포함한다. 표적화제는 항체의 결합 부위에서 아미노산 잔기에 공유 결합된다. 특정 양태에서, 링커를 사용하여 표적화제를 항체에 결합시킨다. 표적화제는 항체가 아니다. 특정 양태에서, 화합물은 생물학적 활성을 갖는 한편, 다른 양태에서, 표적화제가 아닌 생물학적 활성 분자는 화합물의 성분으로서 포함된다. 대안으로, 표적화 화합물의 성분 부분은 별도로 투여된 후, 생체내에서 공유 화합물을 형성할 수 있다. 이러한 방법에서, 표적화제는 링커/반응성 잔기를 포함하거나 항체 결합 부위는 적합하게 변형되어 표적화제에 공유 결합될 수 있다.
본 발명의 표적화 화합물은 약제학적으로 허용되는 담체를 사용하여 제형화된 본 발명의 표적화 화합물을 포함하는 약제 또는 의약으로서 투여할 수 있다. 따라서, 화합물을 의약 또는 약제학적 조성물의 제조에 사용할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물은 비경구 투여용 액제 또는 동결건조된 분말로서 제형화시킬 수 있다. 분말은, 사용하기 전에 적합한 희석제 또는 다른 약제학적으로 허용되는 담체를 부가하여 재구성할 수 있다. 액상 제형은 완충된, 등장성 수용액일 수 있다. 분말은 또한, 무수 형태로 분무할 수 있다. 적합한 희석제의 예는 표준 등장성 식염수 용액, 수중 표준 5% 덱스트로스, 또는 완충된 나트륨 또는 암모늄 아세테이트 용액이다. 이러한 제형은 비경구 투여에 특히 적합하지만, 또한 경구 투여에 사용하거나 흡입하기 위하여 계량된 용량 흡입기 또는 분무기에 함유될 수 있다. 부형제 (예: 폴리비닐피롤리돈, 젤라틴, 하이드록시 셀룰로스, 아카시아, 폴리에틸렌 글리콜, 만니톨, 염화나트륨, 시트르산나트륨 등)를 부가하는 것이 바람직할 수 있다.
대안으로, 화합물은 경구 투여하기 위해서 캡슐, 정제 또는 에멀젼제 또는 시럽제로 제형화할 수 있다. 약제학적으로 허용되는 고형 또는 액상 담체를 첨가하여 조성물을 개선시키거나 안정화시키거나 조성물의 제조를 용이하게 할 수 있다. 고형 담체는 전분, 락토스, 황산칼슘 이수화물, 백토, 마그네슘 스테아레이트 또는 스테아르산, 활석, 펙틴, 아카시아, 한천 또는 젤라틴을 포함한다. 액상 담체는 시럽, 땅콩유, 올리브유, 식염수 및 물을 포함한다. 담체는 또한, 서방성 물질 (예: 글리세릴 모노스테아레이트 또는 글리세릴 디스테아레이트)을 단독 또는 왁스와 함께 포함할 수 있다. 고형 담체의 양은 다양하지만, 바람직하게는 용량 단위당 약 20mg 내지 약 1g이다. 약제학적 제제는 필요한 경우, 정제 형태를 위해 밀링, 혼합, 과립화 및 압축; 또는 경질 젤라틴 캡슐 형태를 위해 밀링, 혼합 및 충전을 포함하는 통상적인 제약 기술에 따라 제조한다. 액상 담체를 사용하는 경우, 제제는 시럽제, 엘릭서제, 에멀젼제, 또는 수성 또는 비수성 현탁제의 형태일 수 있다. 직장 투여용으로, 본 발명의 화합물은 부형제 (예: 코코아 버터, 글리세린, 젤라틴 또는 폴리에틸렌 글리콜)와 배합하고, 좌제로 성형시킬 수 있다.
본 발명의 화합물은 다른 의약적으로 유용한 약물 또는 생물학적 제제를 포함하도록 제형화할 수 있다. 화합물은 또한, 본 발명의 화합물이 관련된 질병 또는 상태에 유용한 다른 약물 또는 생물학적 제제의 투여와 함께 투여할 수 있다.
본원에 사용된 "유효량"이란 용어는 수혜자에게 유리한 효과를 제공하기에 충분히 높은 농도를 제공하기에 충분한 용량을 나타낸다. 특정한 피검자에게 특정한 치료학적 유효량 수준은 치료될 질병, 질병의 중증도, 특이적 화합물의 활성, 투여 경로, 화합물의 클리어런스 비율, 치료 기간, 화합물과 함께 또는 동시에 사용되는 약물, 연령, 체중, 성별, 식이요법 및 피검자의 일반적 건강, 및 의약 분야 및 과학에 익히 공지된 유사 인자를 포함하는 다양한 인자에 따라 다르다. "치료학적 유효량"을 측정하는 데에 고려되는 다양한 일반적 사항은 당해 기술분야의 숙련가에게 공지되어 있으며, 예를 들어, 문헌에 기술되어 있다 [참고문헌: Gilman et al., eds., Goodman and Gilman's: The Pharmacological Bases of Therapeutics, 8th ed., Pergamon Press, 1990; and Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th ed., Mack Publishing Co., Easton, Pa., 1990]. 용량 수준은 전형적으로 약 0.001 내지 100mg/kg/일의 범위에 해당되며, 약 0.05 내지 10mg/kg/일 범위의 수준이 일반적으로 적용가능하다. 화합물은 비경구 (예: 혈관내, 정맥내, 동맥내, 근육내, 피하 등) 투여할 수 있다. 또한, 경구, 비내, 직장, 경피 또는 에어로졸을 통해 흡입으로 투여할 수 있다. 조성물은 일시주사로서 또는 서서히 주입하여 투여할 수 있다.
면역적격의 개인에게 항체-표적화제 접합체를 투여하여 접합체에 대한 항체를 제조할 수 있다. 이러한 항체는 항체 자체 (예: 항체 이디오형 (idiotype)을 포함하는 가변 영역) 뿐만 아니라 표적화제 또는 표적화제를 항체에 결합시키는 데에 사용되는 링커에 대한 것일 수 있다. 항체-표적화제 접합체의 면역원성의 감소는 장쇄 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)계 스페이서 등을 항체-표적화제에 결합시킴에 의한 것과 같은, 당해 기술분야에 익히 공지된 방법에 의해 중점적으로 다루어질 수 있다. 장쇄 PEG 및 다른 중합체는 외래 에피토프를 차단하는 이의 능력에 대해 공지되어 있으며, 외래 에피토프를 나타내는 치료학적 단백질의 면역원성을 감소시킨다 [참고문헌: Katre et al., 1990, J. Immunol. 144, 209-213; Francis et al., 1998, Int. J. Hemotol. 68, 1-18]. 주지된 바와 같이, PEG는 마찬가지로 링커이며, 본 발명의 표적화 화합물에 링커 기능 및 감소된 면역원성을 제공할 수 있다. 대안 또는 부가적으로, 항체-표적화제 접합체가 투여된 개인에게 면역억제제 (예: 사이클로스포린 A, 항-CD3 항체 등)를 투여할 수 있다.
수용체의 효능제 또는 길항제에 대한 화학적 라이브러리를 스크리닝하는 방법이 추가로 제공된다. 이 방법은 화학적 라이브러리의 개별적 구성원을 항체의 결합 부위에 결합시킨 다음에, 수용체에 결합시키기 위한 또는 수용체 및 수용체에 대한 리간드 사이의 결합을 억제하기 위한 항체 결합된 라이브러리를 시험함을 포함한다. 이러한 접근법에 의해, 본 발명의 항체 표적화 화합물은 고 처리량 스크리닝을 위한 신규한 형태를 제공하여, 예를 들어 길항제 또는 효능제로서 작용하는 후보 소분자 화학물질 (예: 약물, 펩타이드, 펩타이드 모사체, 유기 화합물 등)을 확인한다. 유용한 후보 화학 분자의 비교적 소형은 전형적으로 대체 또는 경쟁 형태에서와 같은 간접 스크리닝을 필요로 한다. 본원에 제공된 바와 같이, 본 발명자는 라이브러리에서 개별적 약물을 항체의 결합 부위에 결합시킴으로써 항체 형태에 대한 화학적 라이브러리를 생성시킬 수 있다.
항체 결합 부위-표지된 (tag) 라이브러리는 화학적 후보물질을 특정한 항체와 공유 상호작용하기 위해 고안된 특정 링커 부분을 포함하는 적합한 링커를 사용하여 합성함으로써 제조할 수 있다. 이러한 링커는 결합 부위에 반응성 라이신을 포함하는 알돌라제 항체와 함께 사용되는 디케톤 부분을 포함할 수 있다. 당해 기술분야의 숙련가는 본원에 기술된 다른 링커 및 링커 부분 (예: 바이오틴)이 이러한 목적에 명백히 유용함을 용이하게 이해한다.
이렇게 제조된 항체 결합 부위-표지된 화학적 라이브러리는, 예를 들어, 수용체 검정 또는 세포 생체검정에서 사용할 수 있으며, 여기서, 라이브러리에서 각 화합물의 결합은 결합된 항체를 검출함으로써 모니터할 수 있다. 각 화합물의 항체 부분의 검출은 당해 기술분야에 익히 공지된 항체 검출 방법에 의해 달성할 수 있다. 예를 들어, 항체는 검출성 잔기 (예: 효소, 형광단, 방사성 동위원소 등)에 결합될 수 있다. 간접 시스템 (예: 바이오틴-스트렙타비딘)을 또한 사용할 수 있다. 라이브러리는 세포 또는 불순한 항원 (예: 바이러스성 용해물) 상에서 뿐만 아니라 정제된 항원 상에서 스크리닝할 수 있다. 예를 들어, 라이브러리를 결합 또는 표적을 사용하는 결합 억제를 위해 시험할 수 있으며, 용해물은 특정한 겔 밴드에 초점 맞춰진 분석을 사용하여 단백질 겔 상에서 수행한다. 수용체가 세포상에 발현되는 경우에, 결합 또는 결합의 억제는 상기 결합 또는 결합의 억제의 하류에서 발생하는 (또는 억제의 경우에서와 같이 일어나지 않는) 세포 시그날 전달 결과를 검출함으로써 측정할 수 있다. 하류 세포 시그날 전달은 당해 기술분야에 익히 공지된 바와 같이 리포터 유전자를 사용하여 검출할 수 있다 [참고문헌: 미국 특허 제5,618,720호 및 제5,670,113호].
항체 표지된 화학적 라이브러리의 스크리닝은 고 처리량 장치에 사용하기 위해 용이하게 변형시킬 수 있다. 스크리닝은 시험관내 또는 생체내에서 수행할 수 있다. 또한, 생물학적 표시 라이브러리 (예: 펩타이드 파지 라이브러리)를 사용하여 항체 결합 부위-표지된 라이브러리를 제조할 수 있다. 이러한 경우에, 링커 잔기 (예: 디케톤)의 결합 부위는 생물학적 담체에 대한 라이브러리의 융합점일 수 있다.
또한, 샘플 중의 분석물의 양을 측정하는 면역검정 방법이 제공된다. 이러한 방법은 다음을 포함한다:
(a) 샘플을 함유하는 배지에, 분석물 및 분석물에 특이적인 하나 이상의 항체 사이의 복합체를 형성시키는 단계;
(b) 배지를 분석하여 복합체의 양을 검출하는 단계; 및
(c) 복합체의 양을 샘플 중의 분석물의 양과 비교하는 단계.
이러한 방법은 또한, 분석물에 특이적인 하나 이상의 항체와 함께 복합체를 형성시키는 단계를 포함할 수 있다. 항체의 특이성은 항체의 결합 부위에서 반응성 아미노산에 공유 결합된 분석물에 특이적인 비-항체 표적화제에 의해 제공된다. 따라서, 본 발명의 항체 표적화 화합물은 통상적으로 제조된 폴리클로날 또는 모노클로날 항체를 사용하여 이전에 수행된 바와 같이, 샘플 중의 분석물의 양을 검출하고 측정하기 위한 면역검정에 사용할 수 있다. 이러한 검정은 당해 기술분야에 익히 공지되어 있으며, RIA, EIA, 웨스턴, ELISA 등을 포함한다. 검정 형태는 경쟁적이거나 비경쟁적일 수 있으며, 직접 또는 간접적일 수 있다. 항체 표적화 화합물은 액체상으로 사용할 수 있고/거나 고체 상 담체에 결합될 수 있다. 담체는 유리, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 덱스트란, 나일론, 천연 및 변형된 셀룰로스, 폴리아크릴아미드, 아가로스, 마그네타이트 등을 포함한다. 담체의 특성은 가용성 또는 불용성일 수 있다. 항체 표적화 화합물은 당해 기술분야에 익히 공지된 다양한 방법으로 검출가능하게 표지될 수 있다. 미국 특허 제4,659,678호; 제4,780,423호; 및 제4,298,685호는 이러한 검정의 예이다.
일반적 의미로 보면, 샘플 중의 분석물의 양은 샘플을 함유하는 배지에, 분석물 및 분석물에 특이적인 하나 이상의 항체의 복합체를 형성시킴으로써 측정할 수 있다. 다음에, 배지를 분석하여 형성된 복합체의 양을 측정한다. 최종적으로, 형성된 복합체의 양은 이후에 샘플 중의 분석물의 양에 비례한다. 이미 기술된 바와 같이, 이러한 일반적 접근법은 많은 형태 (예: 직접 및 간접, 균질 또는 불균질, 및 경쟁적 및 비경쟁적)를 취할 수 있다. 모든 경우에, 본 발명의 항체 표적화 화합물을 사용하여 통상적으로 제조된 항체에 의해 제공된 기능을 대체할 수 있다.
또한, 직접 또는 간접 결합 분석이 제공되며, 여기에, 분석물의 존재는 분석물에 특이적인 항체를 사용하여 측정한다. 이러한 방법에서, 분석물의 존재는 분석물에 특이적인 항체를 사용하여 측정한다. 항체 특이성은 분석물에 특이적인 비-항체 표적화제로부터 야기되며, 표적화제는 항체의 결합 부위에서 반응성 아미노산에 공유 결합된다. 따라서, 본 발명의 항체-표적화 화합물은 통상적으로 제조된 항체 대신에 정량적 검정에 사용할 수 있다.
본 발명의 화합물은 사람의 의학 요법에서 뿐만 아니라 수의학, 농업, 환경 및 다른 분야에서의 용도를 발견하는 것이 용이하게 명백하다.
또한, 표적화제 또는 생물학적 제제가 세포막을 통과하는 능력을 억제하거나 감소시키는 방법이 제공된다. 이들 방법에서, 항체 표적화 화합물은 스스로 세포막을 통과하지 않는 항체의 결합 부위를 표적화제 또는 생물학적 제제에 공유 결합시킴으로써 형성되며, 여기에 상기 표적화제 또는 생물학적 제제에 대한 상기 항체의 결합은 세포막을 통과하는 제제의 능력을 감소시키거나 억제한다. 세포 표면 내재화 수용체로 지시되지 않은 항체는 세포막을 통과하지 않은 항체의 바람직한 공급원이다.
추가로, 세포내 활성 약물의 세포내 전달을 매개하는 방법이 제공된다. 이들 방법에서, 항체 표적화 화합물이 제조되며, 여기에, 상기 화합물은 링커를 통해 항체의 결합 부위에 공유 결합된, 하나 이상의 표적화제 또는 하나 이상의 생물학적 제제를 또는 둘다를 포함한다. 표적화제 또는 생물학적 제제는 이들이 세포 수용체에 결합하고 제제의 내재화를 매개함을 특징으로 한다. 항체 표적화 화합물은 또한, 세포내 활성인 약물을 포함한다. 세포내 약물 전달은 수용체를 발현시키는 세포가 항체 표적화 화합물과 접촉하는 경우에, 일어난다. 접촉은 항체 표적화제의 내재화 및 상기 약물의 세포내 전달을 야기한다.
이러한 접근법은 수용체 매개된 세포내이입 (즉, 수용체 매개된 내재화)을 이용하여 항체 표적화 화합물을 세포내 전달한다. 결합 리간드의 내재화를 매개하는 세포 표면 수용체는 당해 기술분야에 익히 공지되어 있으며, 예를 들어, 인테그린, HER2, EGF 수용체, 엽산 수용체 등을 포함한다. 내재화 검정은 용이하게 사용가능하며, 형광 검출 방법을 사용하여 평가할 수 있다.
특정 양태에서, 세포내 활성 약물은 상기 약물이 세포내 구획물과 접촉하는 경우, 활성으로 되는 프로드럭이다. 항체 표적화 화합물은 세포내 트래피킹 시그날을 포함하여 내재화된 항체 표적화 화합물을 특정한 세포내 구획으로 배양할 수 있다. 많은 단백질은 트래피킹 시그날 또는 주소로서 사용하여 단백질을 정확한 세포내 부위로 표적시키는 하나 이상의 표적 서열을 함유한다. 목적지에서 수용체는 또한, 트래피킹 방법에 포함될 수 있다.
단백질 및 다른 화합물을 상이한 세포내 부위 (예: 소포체, 엔도솜, 골지 또는 핵 등)로 지시시키는 서열은 당해 기술분야에 익히 공지되어 있다. 예를 들어, 소포체 트래피킹 시그날은 KDEL 또는 KKXX 서열을 포함하고, 골지 트래피킹 시그날은 GRIP 도메인을 포함하고 [참고문헌: Munro et al., Curr Biol 9:377-379, 1999], (골지로부터의) 리소솜 트래피킹 시그날은 만노스-6-포스페이트 변형된 올리고당을 포함하며, 핵 편재화 트래피킹 시그날은 예를 들어, 라이신 또는 아르기닌 풍부한, 하나 또는 두개의 양으로 하전된 서열을 포함한다 [참고문헌: Penco et al., Biotech Appl Biochem 34:151-159 2001].
실시예
본 발명의 다양성은, 본 발명의 바람직한 양태를 예시하며 청구의 범위 또는 명세서를 어떠한 방법으로든 제한하지 않는 다음 실시예에 의해 예시된다.
실시예 1
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 RGD 펩타이드 모사체 표적화제를 포함하는 항체 표적화 화합물
인테그린 표적화 화합물은 RGD 펩타이드 모사체의 디케톤 링커 유도체 및 마우스 mAb 38C2의 반응성 라이신 사이의 가역성 공유 결합의 형성을 근거로 하여 형성된다. 마우스 mAb 38C2는 반응성 면역화 및 기계적으로 유사한 천연 알돌라제 효소에 의해 생성된 신규한 종류의 촉매 항체에 대한 원형이다 [참고문헌: Barbas et al., Science 278, 2085-2092, 1997]. 반응성 라이신을 통해, 이들 항체는 천연 알돌라제의 엔아민 메커니즘을 사용하여 알돌 및 레트로-알돌 반응을 촉매화시킨다 [참고문헌: Wagner et al., Science 270, 1797-1800, 1995; Barbas et al., Science 278, 2085-2092, 1997; Zhong et al., Angew. Chem. Int. Ed. 38, 3738-3741, 1999]. 합성 유기 화학에서 이의 다양성 및 효능 이외에, 알돌라제 항체는 항암 치료법으로서 시험관내 및 생체내에서 캄토테신, 독소루비신 및 에토포시드 프로드럭의 활성화에 사용되었다 [참고문헌: Shabat et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 6925-6930, 1999; Shabat et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 7528-7533, 2001]. 이들 항체의 또다른 특징, 즉 디케톤을 공유 결합시키는 이의 능력은 상당히 미탐구 상태로 남아 있다.
사용된 RGD 펩타이드 모사체 (화합물 1 참고)는 0.9nM에서 αvβ3 및 0.6nM에서 αvβ5에 대해 높은 결합 친화성을 갖는 사람 인테그린에 대해 특이적이다 (최소 a11bb3 결합에 의해 나타나는 특이성) [Miller et al., 상기 참조]. SCS-873으로 지시되는, 화합물 1의 디케톤 링커 변형된 형태는 위에 기술된 바와 같이 제조된다.
αvβ3 또는 αvβ5 결합 둘다에 대해 공지된 활성을 갖는 펩타이드 모사체 RGD 길항제가 바람직한데, 이는 이들 화합물 중 몇가지가 쥐 및 사람의 인테그린 둘다를 결합시키기 때문이다. 이러한 종 교차 반응성은 사람에게 시도하기 전에 동물 혈관형성 모델에서 예비임상적 생체내 연구를 가능하게 한다. 또한, 표적화 화합물은 αvβ3 인테그린과 연관된 카포시 육종의 치료에 사용할 수 있다.
SCS-873은 다음 방법에 의해 항체 38C2에 결합된다: 인산염 완충된 식염수 (10mg/ml) 중의 1ml 항체 38C2를 SCS-873의 10mg/ml 모액 12μL에 부가하고, 수득된 혼합물을 실온에서 사용하기 전에 2시간 동안 정치시킨다.
SLK 세포에 SCS-873 및 38C2의 혼합물의 결합을 평가한다. SCS-873은 38C2의 세포 표면 결합을 효과적으로 매개한다. SCS-873의 부재하에는 어떠한 38C2의 결합도 검출되지 않았다. 대조군 실험에 의해 링커의 디케톤 잔기가 38C2에 대한 SCS-873의 결합에 필요함을 확인하였다. SCS-873은 인테그린 표적 성분의 인테그린 특이성을 보유하며, 즉 ELISA에서 a11bb3에 대한 결합은 검출되지 않는 것으로 측정되는 반면, αvβ3 및 αvβ5 에 대한 결합은 강한 것으로 밝혀졌다. SCS-873과 38C2를 사용한 것 대 각 성분을 단독으로 사용하여 제조된 표적화 화합물을 마우스에 독립적으로 복강내 및 정맥내 주사함으로써 생체내에서 인테그린 표적화를 입증하였다. 이들 실험에서, SCS-873의 혈청 반감기는 38C2로의 결합을 통해 2등급 이상 연장되었다. 항체에 결합되지 않은 유리 SCS-873은 불과 수분의 혈청 반감기를 갖는 반면, 항체 및 소형 분자의 배합물은 수일 후에 안구 출혈물로부터 샘플링된 혈청에서 검출할 수 있었다.
실시예 2
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 표적화제로서 IL-4를 포함하는 항체 표적화 화합물
다른 사람의 상피 종양 세포 중에서 카포시 육종 종양 세포는, 인터루킨-4 (IL-4) 및 슈도모나스 (Pseudomonas) 외독소라고 하는 세균 독소의 절단 형태로 이루어진 재조합 키메라성 단백질을 사용하여 표적화될 수 있는 IL-4 수용체를 발현시킨다 [참고문헌: Husain et al., 1999, Nat. Med. 5, 817-822]. 이들 연구를 근거로 하여, mAb 38C2를 카포시 육종 종양 세포에 표적으로 하기 위한 IL-4 표적화 화합물을 제조한다. 디케톤 반응성 그룹을 갖는 링커는 라이신 반응성 잔기 (예: N-하이드록시석신이미드 (NHS))을 사용하여 IL-2의 라이신 측쇄에 접합된다. 대안으로, 유리 시스테인이 부가된 재조합 IL-4를 사용하여 시스테인 반응성 잔기 (예: 말레이미드)에 접합시킨다. 표적화 화합물의 링커 부분과 연관된 면역원성을 감소시키기 위해서, 한쪽 말단에 디케톤 반응성 그룹 및 다른 쪽에 NHS 또는 말레이미드 그룹 사이의 스페이서 (즉, 링커 연결 쇄)는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 쇄이다. 장쇄 PEG 및 다른 중합체는 외래 에피토프를 차단하는 이의 능력에 대해 공지되어 있으며, 외래 에피토프를 표시하는 치료학적 단백질의 면역원성을 감소시킨다 [참고문헌: Katre et al., 1990, J. Immunol. 144, 209-213; Francis et al., 1998, Int. J. Hematol. 68, 1-18]. 하나 또는 두개 이하의 디케톤은 IL-4에 접합되어 가교결합된 항체의 제거를 방지한다 [참고문헌: Rehlaender and Cho, 1998, Pharm. Res. 15, 1652-1656]. 다른 인터루킨 (예: IL-2)은 IL-4 대신에 표적화제로서 사용할 수 있다. IL-4는 주로 표적 모듈로서 사용할 수 있는 한편, 이의 약리학적 효과의 증진은 [참고문헌: Lussow et al., 1996, Transplantation 62, 1703-1708] 항체와의 결합을 통해 수득된 인터루킨의 연장된 혈청 반감기에 기인하는 IL-2 수용체 유발로부터 초래될 수 있다.
실시예 3
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 표적화제로서 VEGF-R2 결합 펩타이드를 포함하는 항체 표적화 화합물
혈관 내피 성장 인자 (VEGF)는 종양 혈관형성의 주요 조절물질이다. 저산소증에 의해 유도되며, VEGF 발현은 종양에서 VEGF mRNA 전사의 유도를 통해 상향 조절된다. 종양에 의한 생성 및 방출 후, VEGF는 가까운 선재 혈관의 내피 세포로 확산되며, 이는 VEGF 수용체 (VEGFR)를 표시한다. VEGF는 두개의 티로신 키나제 수용체, VEGFR-1 및 VEGFR-2에 결합되며, 이는 주로 내피 세포 상에서 발현된다. 내피 세포의 활성화는 VEGFR-2에 대한 VEGF의 결합과 연관되는 한편, VEGFR-1은 아마도 VEGF의 국소 농도를 조절하는 유인 수용체로서 작용할 것이다 [참고문헌: Neufeld et al., 1999, FASEB J. 13, 9-22]. 활성화 후에, 내피 세포는 증식되고, 종양을 향해 이동하고, 결국에 감기고 상호연결되어 새로운 혈관을 형성한다. VEGF 및 VEGFR-2의 상호작용을 방해하는 항-혈관형성 약물은 암 치료에 유망한 후보물이다 [참고문헌: Klohs and Hamby, 1999, Curr. Opin. Biotechnol. 10, 544-549]. 문헌 [참고문헌: Binetruy-Tournaire et al. (2000, EMBO J. 19, 1525-1533]에서는 펩타이드 라이브러리의 파지 표시를 통해 VEGFR-2 결합 선형 펩타이드 ATWLPPR (서열번호 2)을 확인한다. ATWLPPR (서열번호 2)은 VEGFR-2에 대한 VEGF 결합을 효과적으로 방해하며, VEGF-매개된 혈관형성을 억제한다.
VEGFR-2 결합 펩타이드를 포함하는 항체 표적화 화합물은 펩타이드와 추가 Cys 잔기를 아미노 또는 카복시 말단에서 합성시켜 제조하여 각각 서열 ATWLPPRC (서열번호 3) 및 CATWLPPR (서열번호 4)을 갖는 펩타이드를 생성한다. 이들 티올-변형된 펩타이드는 말레이미드/디케톤 링커와 반응하여 (도 14) 펩타이드-링커-디케토 및 디케토-링커-펩타이드를 생성한다. mAb38C2를 사용하여 이들 디케톤 유도체를 항온처리하여 VEGFR-2 펩타이드 및 항체 결합 부위 사이에 공유 결합을 생성한다. 수득된 항체-VEGFR-2 표적화 화합물을 사용하여 종양 혈관형성에서와 같이 VEGFR-2를 발현시키는 내피 세포를 표적으로 한다. 화합물은 펩타이드의 반감기를 연장시키고, 항체 이펙터 작용을 갖춘다.
실시예 4
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 표적화제로서 중화 RNA 압타머를 포함하는 항체 표적화 화합물
SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment)의 방법을 사용하여, 다양한 분자 표적에 대한 RNA 및 DNA 압타머 (aptamer)가 생성되었다 [참고문헌: Jayasena, 1999, Clin. Chem. 45, 1628-1650]. 예를 들어, 약 25개의 뉴클레오타이드를 포함하며 100-pM 범위의 친화성을 갖는 VEGF를 결합시키는 2'-플루오로피리미딘 RNA 압타머가 기술되어 있다 [참고문헌: Ruckman et al., 1999, J. Biol. Chem. 32, 20556-20567]. 이전의 실시예에 기술된 펩타이드와 유사하게, 압타머는 VEGF 및 VEGFR-2의 상호작용을 방해하지 않는 것으로 밝혀졌다.
VEGF RNA 압타머를 포함하는 항체 표적화 화합물은 시판되는 티올-유도체화 뉴클레오타이드 (예: 5'-포스포로티오에이트)를 사용하여 제조한다. 포스포로티오에이트 그룹은 황 원자에 의해 치환된 산소 원자 중의 하나를 갖는 변형된 포스페이트 그룹이다. RNA 압타머 내의 티올-변형된 뉴클레오타이드는 말레이미드 디케톤과 반응하여 (예를 들어, 도 14) RNA 압타머 표적-디케톤 링커 화합물을 생성한다. 또는, 1급 아미노 그룹은 시판되는 아미노 변형제를 사용하여 RNA 압타머에 도입한다. RNA 압타머 내에서 1급 아미노 그룹으로 표지된 뉴클레오타이드는 N-하이드록시석신이미드 디케톤을 반응성 그룹으로서 갖는 링커와 반응한다. mAb38C2를 사용하여 디케톤 유도체를 항온배양함으로써 RNA 압타머 및 항체 결합 부위 사이에 공유 결합을 생성한다. 수득된 항체-RNA 압타머 VEGFR-2 표적화 화합물을 사용하여 종양 혈관형성에서와 같이 VEGFR-2를 발현시키는 내피 세포를 표적으로 한다. 화합물은 RNA 압타머의 반감기를 연장시키고, 항체 이펙터 작용을 갖춘다.
실시예 5
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 표적화제로서 폴레이트를 포함하는 항체 표적화 화합물
폴레이트 수용체는 세포내이입에 의한 엽산의 세포로의 흡수를 매개한다. 이는 다양한 내피 종양 세포 상에서 과발현된다 [참고문헌: Leamon and Low, 2001, Drug Discov. Today 6, 44-51]. 예를 들어, 90% 이상의 난소 암종은 폴레이트 수용체를 발현시킨다 [참고문헌: Sudimack and Lee, 2000, Adv. Drug Deliv. Rev. 41, 147-162]. 폴레이트 수용체에 관한 Mab, 예를 들어, Mov18 및 Mov19는 난소암 치료를 위한 약물로서 평가되었다 [참고문헌: Coney et al., 1994, Cancer Res. 54, 2448-2455; Molthoff et al., 1997, Cancer 80, 2712-2720]. 폴레이트 수용체를 과발현시키는 암세포의 폴레이트-매개된 표적화는 대체 방책이다 [참고문헌: Leamon and Low, 2001, Drug Discov. Today 6, 44-51]. 예를 들어, 화학요법 약물 (예: 마이탄시노이드) [참고문헌: Ladino et al., Int. J. Cancer 73, 859-864]은 선택적 화학요법을 위해서 폴레이트에 결합된다.
도 2E에서 도시된 디케톤을 사용하여 유도체화된 폴레이트를 포함하는 표적화제-링커 화합물은 mAb 38C2에 결합되고 사용되어 난소암 세포를 표적으로 한다. 다수의 난소 종양 세포는 또한, 인테그린 αvβ3 및/또는 αvβ5를 발현시키므로, 폴레이트 수용체 이외에, 이중 표적화 화합물은 치료에 사용할 수 있다. 폴레이트 및 RGD 펩타이드 모사체 길항제을 포함하는 표적화제-링커 화합물은 단일 디케톤 링커를 사용하여 함께 유도체화시켜 도 4B에 도시된 이중 표적화 화합물을 형성한다. 표적화제-링커는 mAb 38C2에 결합되고 사용되어 난소암 세포를 표적으로 한다.
실시예 6
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 표적화제로서 전립선 산 포스파타제 또는 전립선-특이적 항원의 억제제를 포함하는 항체 표적화 화합물
전립선 포스파타제 (PAP) 및 전립선-특이적 항원 (PSA), 세린 프로테아제는 전립선 종양 세포의 세포 표면 상에 발현되며, 전립선암에 대한 마커로서 사용한다. PAP 및 PSA에 대한 Mab는 전립선암 치료에 유망한 약물로서 오랫동안 고려되었다 [참고문헌: Chang et al., 1999, Curr. Opin. Urol. 9, 391-395]. 최근에, PAP [참고문헌: Beers et al., 1996, Bioorg. Med. Chem. 4, 1693-1701] 및 PSA [참고문헌: Adlington et al., 2001, J. Med. Chem. 44, 1491-1508]의 특이적 억제제인 합성 소분자가 보고되었다. 전립성 종양 세포에 특이적인 다른 세포 표면 효소, 예를 들어, 최근에 확인된 세린 프로테아제 헵신 [참고문헌: Magee et al., 2001, Cancer Res. 61, 5692-5696]은 또한, 특이적 합성 소분자 또는 펩타이드 표적화제가 확인된 후에 표적으로서 사용할 수 있다.
PAP 및/또는 PSA 억제제를 포함하는 표적화제-링커 화합물은 디케톤 링커로 유도체화되어 도 2C에 도시된 화합물을 형성한다. 표적화제-링커는 mAb 38C2에 결합되고 사용되어 전립선암을 표적으로 한다.
실시예 7
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 트롬보포이에틴 모사체 펩타이드 또는 트롬보포이에틴 수용체의 소분자 효능제를 포함하는 항체 표적화 화합물
세포 표면 트롬보포이에틴 수용체 (cMpl, TPOR)는 조혈 성장 인자 수용체 상과의 구성원이다. 트롬보포이에틴 (TPO), 트롬보포이에틴 수용체에 결합되는 사이토카인은 거핵형성 및 혈소판 생성에 중요한 역할을 한다. 치료학적으로, 재조합 TPO는 화학요법 및 골수 이식으로부터 초래되는 혈소판감소증을 치료하기 위한 임상에서 시험된다. 치료적 화합물로서, TPO는 생체내에서 비교적 짧은 반감기 및 제조 및 제형화의 단점을 경험한다.
TPO 표적화제 항체 화합물을 제조하여 화학요법 및 골수 이식으로부터 초래되는 혈소판감소증을 치료한다. 서열 IEGPTLRQWLAARA (서열번호 5)를 갖고 재조합 TPO의 활성과 유사한 것으로 보고된 [참고문헌: Cwirla et al., 1997, Science, 276:1696-9] TPO 유사 펩타이드 AF12505는 아미노 말단에 첨가된 추가 Cys 잔기를 사용하여 합성하여 CIEGPTLRQWLAARA (서열번호 6)을 생성한다. 다음에, 이러한 티올-표지된 펩타이드를 말레이미드/디케톤 링커와 반응시켜 (도 14) TPO 펩타이드-링커 (디케톤) 화합물을 생성한다. mAb 38C2를 사용하는 이러한 디케톤 유도체의 항온배양은 항체-TPO 수용체 표적화 화합물을 생성한다.
시험관내 검정을 사용하여 표적으로 된 항체가 TPOR을 발현시키는 생존 세포를 결합시키고 펩타이드 AF12505보다 많은 정도로 거핵구 콜로니 형성을 자극함을 입증한다. 다른 TPO 유사 펩타이드가 당해 기술분야에 공지되어 있으며, 이는 또한 TPO 수용체 표적화제로서 사용할 수 있다. 또한, TPO 수용체 결합을 갖는 소분자 모사체는 최근에 문헌에 보고되었으며 [참고문헌: Kimura et al., FEBS Lett, 1998, 428(3):250-4], TPOR 표적화 화합물의 제조에 사용할 수도 있다.
상기 접근법을 유사하게 적용하여 치료 효능을 증가시키는 에리트로포이에틴 (EPO) 표적화 모사체를 사용하여 EPO 수용체를 표적으로 한다 [참고문헌: Middleton et al., J. Biol. Chem., 1999, 274(20):14163-9; Johnson et al., Nephrol Dial Tranplant, 2000, 15(9):1274-7].
실시예 8
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 HIV -1의 외피 단백질에 결합되는 T-20 펩타이드 또는 소분자를 포함하는 항체 표적화 화합물
T-20, N-아세틸-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWF (서열번호 7), HIV-1 외피 단백질의 경막 소단위 영역에 상응하는 합성 펩타이드는 시험관내에서 2ng/ml 미만의 농도에서 세포 융합 및 세균 진입을 차단한다. 정맥내 투여하는 경우, T-20 (단일치료), 펩타이드는 혈장 HIV RNA 수준을 감소시키며, 이는 세균 진입이 생체내에서 성공적으로 차단될 수 있음을 입증한다. T-20을 투여함으로써 현재 판명된 항-레트로바이러스 섭식에 비하여 HIV 복제의 강력한 억제를 제공한다 [참고문헌: Kilby et al., Nat Med., 1998, 4(11):1302-7]. 이 펩타이드 약물은 약 2시간의 짧은 생체내 반감기를 경험한다.
표적화제로서 T-20 펩타이드를 사용하는 항체 표적화 화합물을 생성시켜 T-20의 원자가, 효력 및 반감기를 증가시킨다. T-20 펩타이드는 카복시 말단에서 추가 Cys 잔기를 사용하여 합성하고, 수득된 변형된 T-20 펩타이드는 서열 N-아세틸-YTSLIHSLIEESQNQQEKNEQELLELDKWASLWNWFC (서열번호 8)를 갖는다. 다음에, 이러한 티올-표지된 펩타이드를 말레이미드/디케톤 링커와 반응시켜 (도 14) T-20-Cys 링커 화합물을 생성시킨다. mAb38C2를 사용하여 이러한 표적화제-디케톤 링커를 항온배양함으로써 펩타이드 및 항체 사이에 공유 결합이 생성된다. 시험관내 검정은 표적으로 된 항체가 HIV-1 진입 및 감염을 억제하는 데에 증가된 효력을 나타냄을 입증한다.
HIV-1의 외피 단백질을 표적으로 하는 펩타이드 이외에, 외피 단백질에 결합되는 다수의 소분자가 기술되어 있다. 예를 들어, 베툴린산 유도체 IC9564는 HIV 1차 분리물 및 실험실-적합된 균주를 둘다 억제할 수 있는, 강력한 항-사람 면역결핍증 바이러스 (항-HIV) 화합물이다. 증거는 HIV-1 gp120가 IC9564의 항-HIV-1 활성에 중요한 역할을 함을 나타낸다 [참고문헌: Holz-Smith et al., Antimicrob Agents Chemother., 2001, 45(1):60-6]. IC9564가 표적화제인 항체 표적화 화합물의 제조는 원자가, 반감기를 증가시킴으로써 및 선택된 항체의 일정 영역을 기본으로하는 HIV-1 감염된 세포의 면역 사멸을 지시함으로써 IC9564 자체보다 증가된 활성을 갖는 것으로 예상된다. 유사하게, HIV-1 피막 당단백질 gp41 핵 구조물의 최근 X선 결정학적 측정은 HIV-1 감염 및 AIDS의 화학요법을 위한 항균제를 발견하는 새로운 길을 열었다. gp41 핵내에 소수성 캐비티로 도킹하기 위해 가장 적합하며 표적 부위와 가능한 최대 상호작용을 갖는 화합물이 또한, 항체에 대한 디케톤 팔 및 공유 결합의 첨가에 의해 개선될 수 있다. 이러한 종류의 화합물이 확인되었다 [참고문헌: Debnath et al., J. Med. Chem., 1999, 42(17):3203-9].
실시예 9
항체의 유전자이식 발현 및 표적화제-링커 유도체의 투여를 통한 생체내 항체 표적화 화합물 형성
본 발명의 표적화 화합물의 생체내 형성은 본 발명 방법의 범위내에 있다. 한가지 접근법에서, mAb 38C2는 유도성 유전자이식으로부터 생체내에서 생성되며, 표적화제-링커 유도체 (예: 디케톤 링커)를 투여한다. 유전자 전달 벡터 (예: 아데노바이러스)를 사용하여, mAb 38C2의 cDNA 암호화 경쇄 및 중쇄 또는 단쇄 단편은 숙주 유기체에 도입하여 항체 유전자이식을 설정할 수 있다. 이러한 접근법은 치료상 유연성을 증가시킨다. 예를 들어, 암의 일반적 위험이 있는 환자는 질병의 실제적 검출 이전에 이식유전자를 수용하도록 선택한다. 일단 암이 진단되면, 반응성 항체 (예: mAb 38C2)의 발현이 환자에서 유도되며, 표적화제-링커 유도체 (예: 디케톤 링커) (여기에서, 표적화제는 진단된 암을 표적하고 침범하기 위해 특수하게 고안된다)를 투여한다. 이상적으로, 유전자이식 유도 및 약물 투여는 둘다 경구로 달성되며, 따라서 병원 입원을 방지한다.
실시예 10
검출성이 개선된 항체 표적화 화합물 라이브러리
소분자 또는 펩타이드 길항제, 효능제 또는 간단한 결합 분자의 스크리닝은 간혹 결합 사건의 검출을 위해 사용가능한 검정에 의해 방해된다. 간혹, 경쟁 검정의 대체가 필요하며, 여기에서 소분자는 표적 부위에 다른 분자의 결합으로 대체하거나 이와 경쟁한다. 검정은 빈번하게 특이적 표적 분자에 대해 특수하게 고안되어야 한다. 세포 표면 또는 단백질에 대한 소분자 결합의 직접 검출은 간혹 가능하지 않다.
이 문제는 항체 표적화 화합물의 형태로 라이브러리를 제조함으로써 중점적으로 다룬다. 이것 때문에, 소형 분자 라이브러리는 첨부된 반응성 그룹 (예: 디케톤) 또는 고 친화성 표지 (예: 바이오틴)를 사용하여 합성한다. 표지된 분자를 표적을 사용하여 항온처리함으로써, 효소-결합되거나 형광단 표지된 항체 (예: 디케톤에 대한 38C2) 또는 (바이오틴에 대해) 스트렙타비딘을 사용하여 달성된, 결합 반응의 간단하고 민감한 검출을 허용한다. 검정의 이러한 종류는 화합물 및 펩타이드 라이브러리의 고 처리량 스크리닝에 대해 용이하게 적합된다. 표지된 분자의 이러한 직접 스크리닝의 잇점은 검출 방법이 많은 가능한 세포 표면 분자 및 단백질 또는 다른 가용성 단백질 표적보다 민감하고 표준화되어 있다는 것이다. 일단 확인되면, 링커 아암의 결합 부위는 고안할 필요가 없으며, 이는 표지된 분자에 선재하기 때문이다. 따라서, 공유 결합 항체의 직접 첨가는 신규한 치료제를 제공한다. 바이오틴 표지가 검출에 사용되는 경우, 바이오틴 아암은 신규한 치료제를 제공하는 공유 결합 항체의 직접 첨가를 위한 디케톤 아암에 대해 용이하게 교환된다. 라이브러리가 생물학적 표시 라이브러리 (예: 펩타이드 파지 라이브러리)인 경우, 디케톤 아암의 결합 부위는 펩타이드 라이브러리 존재물이 파지 외피 단백질에 결합되는 지점에 있다.
실시예 11
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 HIV -1의 외피 단백질에 결합되는 TAK -779 소분자를 포함하는 항체 표적화 화합물
β-케모킨 수용체 CCR5는 매크로파지-유발 (CCR5-사용 또는 R5) HIV-1 복제의 억제에 매력적인 표지인데,이는 비기능성 수용체 (CCR5 암호화 영역에서 동형접합성 32-bp 결실)를 갖는 개체는 겉보기에 정상이지만, R5 HIV-1와의 감염에 내성이 있기 때문이다. TAK-779는 저분자량 (Mr 531.13) 비펩타이드 CCR5-길항제이다 [참고문헌: Baba et al., (1999, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 5698-5703]. 표적화제-링커 화합물은 TAK-779를 디케토 링커로 유도체화시켜 도 2D에 도시된 화합물을 수득함으로써 제조한다. 디케토-TAK-779 화합물은 Mab 38C2를 사용하여 항온처리함으로써 항체 CCR5 표적화 화합물을 생성한다 (TAK-779 기본). 이 화합물은 R5 HIV-1 복제의 매우 유효하고 선택적인 억제를 나타내며, CCR5 발현 세포에 특이적으로 결합된다. 항체 CCR5 표적화 화합물은 또한, TAK-799 자체보다 증가된 원자가, 증가된 생물학적 효력 및 증가된 혈청 반감기를 나타낸다.
다른 CCR5 길항제 [참고문헌: Shiraishi, et al., 2000, J. Med. Chem., 43, 2049-2063]는 또한, 공유 결합 항체와의 반응을 위해 변형시켜 본 발명의 표적화 화합물을 생성할 수 있다. 광범위한 케모킨 수용체 길항제는 또한, 이러한 접근법을 사용하여 개질시킬 수 있다.
실시예 12
알돌라제 모노클로날 항체 38 C2 의 결합 부위에 공유 결합된 LHRH 펩타이드를 포함하는 항체 표적화 화합물
[D-Lys6] LH-RH 길항제 Glp-His-Trp-Ser-Tyr-D-Lys-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2 (서열번호 9) (100μ몰)를 1ml의 무수 DMF에 용해시킨다. 1당량의 NHS-디케톤 링커 (화합물 35)를 밤새 교반하면서 첨가한다. 용매를 진공중에 증발시키고, 생성물을 HPLC에 의해 정제한다. 수득된 [D-Lys6] LH-RH 디케톤 링커 화합물을 항체 38C2로의 결합에 직접 사용한다. 수득된 공유-변형된 항체는 LH-RH 수용체를 발현시키는 것으로 공지된 OV-1063 사람의 상피 난소암 세포주에 특이적으로 결합된다.
화합물 36
Figure pat00009

본 발명은 이렇게 상기 대표적 양태를 참조하여 광범위하게 기술되고 예시되어 있다. 당해 기술분야의 전문가는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 다양하게 변형시킬 수 있음을 인지한다. 문헌, 특허원 및 허여된 특허는 모두, 각각의 개별적 문헌, 특허원 또는 허여된 특허가 참조로 이의 전문이 인용된 것으로 특별히 및 개별적으로 지시되는 것과 동일한 정도로, 본원에서 참조로 인용된다. 참조로 인용된 텍스트에 함유된 정의는 이들이 이 기술에서의 정의와 모순되는 정도로 배제된다. 본원에서 도시된 구조물은 모두 에난티오머를 모두 제공하는 것으로 고려된다.
<110> The Scripps Research Institute <120> Antibody Targeting Compounds <130> TSRI 789.2/CPI 0005P <150> US 60/344,614 <151> 2001-10-22 <150> US 60/412,455 <151> 2002-09-19 <160> 9 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> antibody-heavy chain-complementarity determining regions-2; HCDR2 <400> 1 Leu Glu Trp Ile Gly 1 5 <210> 2 <211> 7 <212> PRT <213> homo sapiens <400> 2 Ala Thr Trp Leu Pro Pro Arg 1 5 <210> 3 <211> 8 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 3 Ala Thr Trp Leu Pro Pro Arg Cys 1 5 <210> 4 <211> 8 <212> PRT <213> Homo Sapiens <400> 4 Cys Ala Thr Trp Leu Pro Pro Arg 1 5 <210> 5 <211> 14 <212> PRT <213> Homo Sapiens <400> 5 Ile Glu Gly Pro Thr Leu Arg Gln Trp Leu Ala Ala Arg Ala 1 5 10 <210> 6 <211> 15 <212> PRT <213> Homo Sapiens <400> 6 Cys Ile Glu Gly Pro Thr Leu Arg Gln Trp Leu Ala Ala Arg Ala 1 5 10 15 <210> 7 <211> 36 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> A synthetic peptide corresponding to a region of the transmembrane subunit of the HIV-1 envelop protein, blocks cell fusion and viral entry at concentrations of less than 2 ng/ml in vitro. <221> ACETYLATION <222> 1 <223> N-acetyl tyrosine, the terminal amino group is acetylated <400> 7 Tyr Thr Ser Leu Ile His Ser Leu Ile Glu Glu Ser Gln Asn Gln Gln 1 5 10 15 Glu Lys Asn Glu Gln Glu Leu Leu Glu Leu Asp Lys Trp Ala Ser Leu 20 25 30 Trp Asn Trp Phe 35 <210> 8 <211> 37 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> A synthetic peptide corresponding to a region of the transmembrane subunit of the HIV-1 envelop protein, blocks cell fusion and viral entry at concentrations of less than 2 ng/ml in vitro. This one has a Cysteine at the C-terminus. <221> ACETYLATION <222> 1 <223> N-acetyl tyrosine, the terminal amino group of this peptide has an acetyl group on it <400> 8 Tyr Thr Ser Leu Ile His Ser Leu Ile Glu Glu Ser Gln Asn Gln Gln 1 5 10 15 Glu Lys Asn Glu Gln Glu Leu Leu Glu Leu Asp Lys Trp Ala Ser Leu 20 25 30 Trp Asn Trp Phe Cys 35 <210> 9 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LH-RH antagonist <221> MOD_RES <222> 6 <223> The lysine in this position is a D-lysine <221> AMIDATION <222> 10 <223> The C-terminus is amidated with an amino group. <221> MOD_RES <222> 1 <223> Xaa = pyroglutamic acid S-(-)-2-pyrrolidone-5-carbonyl residue, L-pyroglutamic acid residue <400> 9 Xaa His Trp Ser Tyr Lys Leu Arg Pro Gly 1 5 10

Claims (32)

  1. 하기 화학식의 링커를 통해 촉매성 항체의 결합 부위에 공유 결합된 표적화제를 포함하는 항체 표적화 화합물.
    X-Y-Z
    상기 식에서,
    X 그룹은 선형 또는 분지형 연결쇄이고,
    Y 그룹은 하나 이상의 환 구조를 포함하는 인지 그룹이며,
    Z 그룹은
    Figure pat00010
    로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 반응성 그룹 (여기서, Y는 링커의 Y 그룹을 나타내고, R1 및 R2는 C, O, N, 할라이드 또는 이탈 그룹이다)이고,
    표적화제는 링커의 X 그룹에 연결되며,
    촉매성 항체의 결합 부위에 있는 반응성 아미노산의 측쇄가 반응성 그룹 Z와 반응하여 비가역적 공유 결합을 형성한다.
  2. 제1항에 있어서, 공유 결합 전 항체의 항원 결합 특이성이 공유 결합 후 변형되는 항체 표적화 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 촉매성 항체의 결합 부위에 있는 반응성 아미노산 잔기가 리신 잔기인 항체 표적화 화합물.
  4. 제1항에 있어서, 촉매성 항체가 알돌라제 항체, 베타 락타마제 항체, 에스테라제 항체 및 아미다제 항체로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 항체 표적화 화합물.
  5. 제1항에 있어서, 표적화제가 상보성 결정 영역을 통해 항체의 결합 부위에 연결되는 항체 표적화 화합물.
  6. 제1항에 있어서, 표적화제가 가변 골격 영역을 통해 항체의 결합 부위에 연결되는 항체 표적화 화합물.
  7. 제1항에 있어서, 항체가 전장 항체인 항체 표적화 화합물.
  8. 제1항에 있어서, 항체가 전장 항체의 단편인 항체 표적화 화합물.
  9. 제8항에 있어서, 전장 항체의 단편이 Fab, Fab′, F(ab′)2, Fv 또는 sFv인 항체 표적화 화합물.
  10. 제1항에 있어서, 항체가 사람 항체, 사람화된 항체 또는 키메라성 사람 항체인 항체 표적화 화합물.
  11. 제1항에 있어서, 링커의 X 그룹이 C, H, N, O, P, S, Si, F, Cl, Br 및 I 중에서 선택되는 원자의 선형 또는 분지형 연결쇄 또는 이의 염인 항체 표적화 화합물.
  12. 제11항에 있어서, 링커의 X 그룹이 C, H, N, O, P, S, Si, F, Cl, Br 및 I으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 5 내지 100개 원자의 선형 신장물 또는 이의 염을 포함하는 항체 표적화 화합물.
  13. 제11항에 있어서, 링커의 X 그룹이 알킬, 알케닐, 알키닐, 옥소알킬, 옥소알케닐, 옥소알키닐, 아미노알킬, 아미노알케닐, 아미노알키닐, 설포알킬, 설포알케닐, 설포알키닐, 포스포알킬, 포스포알케닐 및 포스포알키닐 중에서 선택되는 하나 이상의 그룹을 포함하는 항체 표적화 화합물.
  14. 제11항에 있어서, 링커의 X 그룹이 2 내지 100 단위의 반복 에테르 단위를 포함하는 항체 표적화 화합물.
  15. 제1항에 있어서, 링커의 X 그룹이 분지형인 항체 표적화 화합물.
  16. 제15항에 있어서, X 그룹의 분지형 말단이 다른 분자에 부착되는 항체 표적화 화합물.
  17. 제15항에 있어서, X 그룹의 분지형 말단이 동일한 분자에 부착되는 항체 표적화 화합물.
  18. 제1항에 있어서, 하나 이상의 환 구조가 하기 화학식의 하나 이상의 6원 환을 포함하는 항체 표적화 화합물.
    Figure pat00011

    상기 식에서,
    A, Z, Y, X 또는 W는 독립적으로 C 또는 N이다.
  19. 제1항에 있어서, 하나 이상의 환 구조가 하기 화학식의 하나 이상의 5원 환을 포함하는 항체 표적화 화합물.
    Figure pat00012

    상기식에서,
    A, Z, Y 또는 X는 독립적으로 C, O, N 또는 S이다.
  20. 제1항에 있어서, 링커의 Y 그룹이 페닐을 포함하는 항체 표적화 화합물.
  21. 제1항에 있어서, Z 그룹이 아실 베타-락탐, 석신이미드 활성 에스테르 및 말레이미드로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 항체 표적화 화합물.
  22. 제1항에 있어서, Z 그룹이 아실 베타-락탐인 항체 표적화 화합물.
  23. 제1항에 있어서, X 그룹에 공유적으로 부착된 치료 약물을 추가로 포함하는 항체 표적화 화합물.
  24. 제1항에 있어서, 표적화제가 펩타이드인 항체 표적화 화합물.
  25. 제24항에 있어서, 펩타이드가 생체분자에 특이적인 항체 표적화 화합물.
  26. 제25항에 있어서, 생체분자가 세포 표면 발현되거나 입자 표면 발현된 리간드 또는 수용체인 항체 표적화 화합물.
  27. 제26항에 있어서, 세포 표면 발현된 리간드 또는 수용체가 인테그린, 폴레이트 수용체, 사이토카인 수용체, 인터루킨 수용체, 바이러스 단백질 또는 효소인 항체 표적화 화합물.
  28. 제26항에 있어서, 생체분자가 유체상 생체분자인 항체 표적화 화합물.
  29. 제26항에 있어서, 생체분자가 세포외 매트릭스 생체분자인 항체 표적화 화합물.
  30. 표적화제를 제1항에 따른 링커를 통해 촉매성 항체의 결합 부위에 비가역적으로 공유 결합시키는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 항체 표적화 화합물의 제조방법.
  31. 제30항에 있어서, Z 그룹을 항체의 결합 부위에 있는 반응성 아미노산 잔기의 측쇄와 반응시켜 비가역적 공유 결합을 형성하는 방법.
  32. 제30항에 있어서, 촉매성 항체가 알돌라제 항체이고, 반응성 아미노산 잔기가 리신 잔기인 방법.
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