KR20150027072A - 부위-특이적 표지 방법 및 이에 의해 생산된 분자 - Google Patents

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KR20150027072A
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아이알엠 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 관심 항체의 하나 이상의 특이적 부위 내로 혼입된 펩티드 서열 ("펩티드 태그")의 번역후 변형을 촉매하는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 단백질을 사용하는, 항체의 부위-특이적 표지 방법을 제공한다. 효소적 표지는 항체 내로 혼입된 펩티드 태그 내의 특이적인 세린 잔기의 정량적이고 비가역적인 공유결합 변형을 가능하게 하고, 따라서 바람직한 항체 접합체를 생성시킨다.

Description

부위-특이적 표지 방법 및 이에 의해 생산된 분자 {SITE-SPECIFIC LABELING METHODS AND MOLECULES PRODUCED THEREBY}
서열 목록
본 출원은, EFS-Web을 통해 ASCII 양식으로 제출되고 그 전문이 본원에 참조로 포함되는 서열 목록을 함유한다. 2013년 5월 29일에 생성된 상기 ASCII 사본의 명칭은 PAT055142_SL_2.txt이고 크기는 1,800,691 바이트이다.
발명의 분야
본 발명은 부위-특이적 표지 방법 및 이에 의해 생산된 분자에 관한 것이다.
배경
생물학적으로 활성인 단백질, 예컨대 단백질 요법, 항체 약물 접합체 (ADC), 백신, 조직 선택적 표적화 비히클(vehicle), 분자 진단법, 및 단백질 핵산 접합체의 성질을 최적화시키는데 접합이 광범위하게 사용되었다. 전통적인 접합 방법은 리신을 기초로 하는 공유결합 라이게이션을 이용하고, 이는 단백질 표면 상에 리신이 풍부한 것으로 인해 균질성을 달성하는 것을 어렵게 한다.
번역후 효소 반응에 의해, 예를 들어 표지를 단백질에 공유결합으로 부착시키기 위해 인간 O6-알킬구아닌-DNA 알킬-트랜스퍼라제(transferase) (AGT), 비오틴 리가제(ligase), 트랜스글루타미나제(transglutaminase), 소르타제(sortase), 큐티나제(cutinase), 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제를 사용하여 단백질의 부위-특이적 표지가 달성될 수 있다.
인간 O6-알킬구아닌-DNA 알킬-트랜스퍼라제를 사용하는 번역후 효소 반응을 위해, AGT가 관심 표적 단백질에 융합된 후, AGT의 자멸 기질인 표지된 O6-벤질구아닌이 첨가된다 (문헌 [Keppler et al., Nat. Biotechnol. 21:86-89, 2003]). 이러한 접근법은 아미노산 180개의 태그(tag)를 이용하는, SNAP-태그™로 칭해지는 기술의 기초이다 (문헌 [Tirat et al., International Journal of Biological Macromolecules, 39:66-76, 2006]). 그러나, 이러한 접근법을 사용하여 단백질을 표지하는 것은 C- 또는 N-말단에서만 발생한다.
비오틴 라이게이션을 위해, 비오틴 단백질 리가제 (BPL) 효소가 비오틴을 특정 카르복실라제(carboxylase) 또는 데카르복실라제(decarboxylase)의 비오틴 캐리어(carrier) 도메인에 부착한다. BPL은, 2-단계로, 아데노신-5'-트리포스페이트 (ATP)-의존적 반응인, 비오틴의 카르복실기와 비오틴 캐리어 도메인 내에 위치하는 고도로 보존된 Ala-Met-Lys-Met (서열 1017) 인식 모티프 내에 위치하는 특이적인 리신 잔기의 ε-아미노기 사이의 아미드 결합의 번역후 형성을 촉매한다 (문헌 [Tirat et al., International Journal of Biological Macromolecules, 39:66-76, 2006]). 이러한 접근법은 C-말단, N-말단 또는 심지어 표적 단백질 내에서 융합 태그를 생성시키는데 사용될 수 있고, BioEase™ (아미노산 72개의 태그) 및 AviTag™ (비오틴 리가제, BirA 및 15-잔기 어셉터(acceptor) 펩티드 태그 (AP)를 사용함)로 칭해지는 기술의 기초이다.
트랜스글루타미나제는 암모니아가 상실되면서 글루타민 (Gln) 및 리신 (Lys)의 측쇄들 사이에 안정적인 이소펩티드(isopeptidic) 결합이 형성되는 것을 촉매하고, 시험관내에서 단백질 내의 글루타민 측쇄를 형광단으로 표지하는데 사용되었다 (문헌 [Sato et al., Biochemistry 35:13072-13080, 1996]). 또한, 박테리아 및 인간 조직 트랜스글루타미나제 (BTGase 및 TG2)가 IgG 중쇄 내에 위치하는 Lys 또는 Gln 측쇄를 통해 여러 IgG의 번역후 변형을 촉매하는데 사용되었다 (문헌 [Mindt et al., Bioconjugate Chem. 19:271-278, 2008]; [Jeger et al., Angew. Chem. Int. 49:9995-9997, 2010]).
소르타제는 단백질의 C-말단 및 N-말단 부위 특이적 변형에 사용되었고, 이때 소르타제 A는 펩티드전이(transpeptidation) 반응을 촉매한다 (문헌 [Antos et al., JACS, 131:10800-10801, 2009]).
큐티나제는 가수분해에 대해 저항성인 포스포네이트 리간드와의 부위-특이적 공유결합 부가물을 형성하는 22-kDa 세린 에스테라제(esterase)이다. 큐티나제는 항체의 C-말단 및 N-말단 부위 특이적 변형에 이어서 표면 상에 고정시키는 것에 사용되었다 (문헌 [Kwon et al., Anal. Chem. 76:5713-5720, 2004]; [Hodneland et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 99:5048-5052, 2002]).
아실 캐리어 단백질 (ACP) 및 펩티딜 캐리어 단백질 (PCP)의 4'-포스포판테테이닐화가 각각 폴리케티드 신타제(synthase) (PKS) 및 비-리보솜 펩티드 신테타제(synthetase) (NRPS)에 의한 대사산물 합성을 활성화시키는데 필요한 필수적인 번역후 변형에서 수반된다 (문헌 [Fischbach et al., Chem. Rev. 106(8):3468-3496, 2006]). 4'-포스포판테테인 (ppan) 트랜스퍼라제에 의해 ACP 및 PCP의 apo → holo 전환이 촉매되고, 이는 조효소 A (CoA)의 4'-포스포판테테이닐 모이어티(moiety)를 단백질 도메인의 불변 세린 잔기에 부착시킨다 (문헌 [Lambalot et al., Chem. Biol. 3(11):923-936, 1996]). 캐리어 단백질의 비교적 작은 크기 및 관능화된 CoA 유사체를 기질로서 받아들이는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 능력으로 인해, 연구원들은 표적 단백질을 다양한 소형 분자 프로브로 표지하기 위한 융합 태그로서 캐리어 단백질을 사용하였다 (예를 들어, 문헌 [La Clair et al., Chem. Biol. 11(2):195-201, 2004]; [Yin et al., J. Am. Chem. Soc. 126(25):7754-7755, 2004] 참조). 캐리어 단백질 태그 크기를 추가로 감소시키려는 노력으로, 왈쉬(Walsh) 및 동료들은 파지 디스플레이를 사용하여 박테리아 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 Sfp (기존에 서팍틴(surfactin) 생산 (surfactin production)을 담당하는 유전자좌로서 확인됨) 및 AcpS (문헌 [Yin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102(44):15815-15820, 2005]; [Zhou et al., ACS Chem. Biol. 2(5):337-346, 2007]; [Zhou et al., J. Am. Chem. Soc. 130(30):9925-9930, 2008])가 효율적인 기질로서 인식하는 8- 내지 12-잔기 펩티드를 확인하였다 .
항체 약물 접합체 (ADC)가 암 치료에서 세포독성제의 국소적인 전달을 위해 사용되었다 (예를 들어, 문헌 [Lambert, Curr. Opinion In Pharmacology 5:543-549, 2005] 참조). ADC는 최소 독성으로 최대 효능이 달성될 수 있는 약물 모이어티의 표적화된 전달을 허용한다. 더 많은 ADC가 유망한 임상 결과를 나타냄에 따라, 암 요법에서 사용하기 위한 규정된 약물-대-항체 비의 균질한 면역접합체들을 생성시킬 수 있는 다양한 작용제에 대한 접합, 특히 부위-특이적 접합이 가능한 반응성 기를 제공하는 안정적인 조작된 항체를 개발하는 것에 대한 요구가 증가되어 있다.
개요
본 발명은 하나 이상의 펩티드 태그(tag)를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편으로서, 상기 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질이고 상기 항체 또는 그의 단편의 구조 루프(loop) 내에 위치하는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 항체 단편 및 말단 기를 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다. 본 발명은 이같은 변형된 항체, 항체 단편 및 면역접합체의 제조 방법, 뿐만 아니라 이같은 조성물의 사용 방법을 또한 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 하나 이상의 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편으로서, 상기 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질이고 상기 항체 또는 그의 단편의 구조 루프 내에 위치하며, 여기서 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제가 Sfp, AcpS, 티. 마리티마(T. maritima) PPTase, 인간 PPTase, 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지하는 이들의 돌연변이체 또는 상동체 형태인 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWL (서열 2), GDSLSWLVRCLN (서열 3), GDSLSWLLRCLN (서열 4), GDSLSWLVRLLN (서열 5), GDSLSWLLRSLN (서열 6), GSQDVLDSLEFIASKLA (서열 7), VLDSLEFIASKLA (서열 8), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), GDSLDMLEWSL (서열 11), GDSLDMLEWS (서열 12), GDSLDMLEW (서열 13), DSLDMLEW (서열 14), GDSLDM (서열 15), LDSVRMMALAAR (서열 16), LDSLDMLEWSLR (서열 17), DSLEFIASKL (서열 18), DSLEFIASK (서열 19), DVLDSLEFI (서열 20), VLDSLEFIAS (서열 21) 및 DSLDMLEWSL (서열 1132)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 하나 이상의 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편으로서, 상기 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질이고 항체 또는 그의 단편의 VH, VL, CH1, CH2, CH3 또는 CL 영역의 구조 루프 내에 위치하는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 표 1에 열거된 임의의 2개의 아미노산 사이에 삽입된다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 하나 이상의 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편으로서, 상기 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질이고 항체 또는 그의 단편의 CH1 영역의 구조 루프 내에 위치하는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 VH 또는 VL 도메인의 아미노산 잔기 2와 3 사이, 또는 VH 도메인의 아미노산 잔기 63과 64 사이, 또는 VH 도메인의 64와 65 사이, 또는 CH1 도메인의 138과 139 사이, 또는 CH1 도메인의 197과 198 사이, 또는 CH3 도메인의 359와 360 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이, 또는 CH3 도메인의 447 뒤에 삽입된다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 VH 또는 VL 도메인의 아미노산 잔기 2와 3 사이, 또는 경쇄의 아미노산 잔기 110과 111 사이, 또는 CH1 도메인의 119와 120 사이, 또는 120과 121 사이, 또는 135와 136 사이, 또는 136과 137 사이, 또는 138과 139 사이, 또는 162와 163 사이, 또는 164와 165 사이, 또는 165와 166 사이, 또는 194와 195 사이, 또는 195와 196 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이, 또는 445와 446 사이, 또는 446과 447 사이에 삽입된다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 경쇄의 아미노산 잔기 110과 111사이, 또는 CH1 도메인의 119와 120 사이, 또는 120과 121 사이, 또는 135와 136 사이, 또는 136과 137 사이, 또는 138과 139 사이, 또는 162와 163 사이, 또는 164와 165 사이, 또는 165와 166 사이, 또는 194와 195 사이, 또는 195와 196 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이에 삽입된다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 VH 도메인의 아미노산 잔기 62 내지 64 또는 62 내지 65 사이, 또는 CH1 도메인의 아미노산 잔기 133과 138 사이, 또는 CH1 도메인의 189와 195 사이, 또는 CH1 도메인의 190과 197 사이에 그라프팅(grafting)된다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 서열 103, 서열 109, 서열 113, 서열 121, 서열 122, 서열 127, 서열 129, 서열 130, 서열 131, 및/또는 서열 141을 포함하는 변형된 항체 또는 항체 단편을 제공한다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 서열 26, 서열 27, 서열 32, 서열 63, 서열 94, 서열 95, 서열 96, 서열 126, 서열 127, 서열 129, 서열 130, 서열 131, 서열 132, 서열 139, 서열 149, 서열 151, 서열 152, 서열 157, 서열 158, 서열 160, 서열 166, 서열 168, 서열 169, 서열 178, 서열 179, 서열 248, 서열 250, 서열 251, 서열 256, 서열 257, 서열 259, 서열 265, 서열 267, 서열 268, 서열 277, 서열 278, 서열 348, 서열 349, 서열 356, 서열 358, 서열 359, 서열 364, 서열 365, 서열 367, 서열 371, 서열 373, 서열 374, 서열 380, 서열 381, 서열 384, 서열 386, 서열 387, 또는 서열 388을 포함하는 변형된 항체 또는 항체 단편을 제공한다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 서열 32, 서열 63, 서열 127, 서열 129, 서열 132, 서열 151, 서열 152, 서열 157, 서열 158, 서열 160, 서열 166, 서열 168, 서열 169, 서열 178, 서열 179, 서열 250, 서열 251, 서열 256, 서열 257, 서열 259, 서열 265, 서열 267, 서열 268, 서열 277, 서열 278, 서열 358, 서열 359, 서열 364, 서열 365, 서열 367, 서열 371, 서열 373, 서열 374, 서열 380, 서열 381, 또는 서열 384를 포함하는 변형된 항체 또는 항체 단편을 제공한다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 하나 이상의 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편으로서, 상기 펩티드 태그가 Sfp의 기질이고 상기 항체 또는 항체 단편의 구조 루프 내에 위치하며, 여기서 펩티드 태그가 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWLVRCLN (서열 3), GDSLSWLLRCLN (서열 4), GDSLSWLVRLLN (서열 5), GDSLSWLLRSLN (서열 6), GSQDVLDSLEFIASKLA (서열 7), VLDSLEFIASKLA (서열 8), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), GDSLDMLEWSL (서열 11), GDSLDMLEWS (서열 12), GDSLDMLEW (서열 13), DSLDMLEW (서열 14), LDSLDMLEWSLR (서열 17), DSLEFIASKL (서열 18), DSLEFIASK (서열 19), 또는 DSLEFIAS (서열 1116)인 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 또 다른 실시양태에서, 펩티드 태그는 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWL (서열 2), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), DSLEFIASKL (서열 18), DSLEFIASK (서열 19), 또는 DSLDMLEWSL (서열 1132)이다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편은 IgG, IgM, IgE 및 IgA로부터 선택된 이소형(isotype)이다. 일부 다른 실시양태에서, 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편은 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4로부터 선택된 IgG의 하위유형(subtype)이다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편은 인간 또는 인간화 항체 또는 항체 단편이다. 구체적인 실시양태에서, 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편은 항-HER2 항체 또는 항-HER2 항체 단편이다. 본 발명은 이같은 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함하는 면역접합체를 추가로 제공한다.
본 발명은 본원에 기술된 변형된 항체 또는 항체 단편을 코딩하는 핵산, 및 이같은 핵산을 포함하는 숙주 세포를 제공한다.
본 발명은 변형된 항체 또는 그의 단편, 및 말단 기를 포함하는 면역접합체를 제공하며, 여기서 변형된 항체 또는 항체 단편은, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질이고 항체 또는 항체 단편의 구조 루프 내에 위치하는 하나 이상의 펩티드 태그를 포함한다. 일부 실시양태에서, 변형된 항체 또는 항체 단편은 하나 이상의 직교성(orthogonal) 접합 부위를 추가로 포함한다. 구체적인 실시양태에서, 각각의 직교성 접합 부위는 Sfp 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질, AcpS 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질, 리신, 시스테인, 티로신, 히스티딘, 포르밀 글리신, 비천연 아미노산, 피롤리신 및 피롤린-카르복시리신으로부터 독립적으로 선택된다.
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 변형된 항체 또는 항체 단편, 및 화학식 I-b에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 상기 변형된 항체 또는 항체 단편 내의 펩티드 태그에 부착된 말단 기 (TG)를 포함하고:
<화학식 I-b>
Figure pct00001
(상기 식에서,
L1은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커; 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L2는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커; 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L3은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커; 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L4는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커; 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커, 광 절단성 링커 또는 자기-희생적 스페이서(spacer)이고;
*는 4'-포스포판테테이닐 모이어티(moiety)가 펩티드 태그에 부착되는 곳을 나타낸다),
여기서 말단 기가 약물 모이어티, 친화도 프로브, 킬레이트화제, 분광학적 프로브, 방사성 프로브, 영상화 시약, 지질 분자, 폴리에틸렌 글리콜, 중합체, 나노입자, 양자점, 리포솜, PLGA 입자, 폴리사카라이드, 아세틸 기 또는 표면인 면역접합체이다.
이같은 면역접합체의 특정 실시양태에서,
L1은 -A1X2- 또는 -X2-이고; L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00002
Figure pct00003
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n -, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NR4-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH-, -(C(R4)2)nNH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00004
또는
Figure pct00005
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n -, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mC(=O)-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00006
또는
Figure pct00007
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00008
Figure pct00009
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 -4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00010
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택된다.
이같은 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2- 또는 -X2-이고;
L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00011
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00012
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00013
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00014
Figure pct00015
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 -4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00016
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택된다.
이같은 상기 언급된 면역접합체의 특정 실시양태에서, 화학식 I-b의 링커는 화학식 I-c에 따른 구조를 갖는 링커이다:
<화학식 I-c>
Figure pct00017
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2
Figure pct00018
이고;
L2는 결합이고; L3은 결합이고; L4는 -A4-이고, 여기서 A4는 -(CH2)nNHC(=O)-이다.
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2
Figure pct00019
이고;
L2는 결합이고; L3은 결합이고; L4는 -A4-이고, 여기서 A4는 -(CH2)nC(=O)-이다.
이같은 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2
Figure pct00020
이고;
L2는 -A2-이고, 여기서 A2는 -(CH2)nC(=O이고;
L3은 -A3-이고, 여기서 A3
Figure pct00021
이고;
L4
Figure pct00022
이다.
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)nC(=O)NH-이고;
L2는 결합이고; L3은 -A3-이고, 여기서 A3은 -(CH2)nC(=O)-이고; L4는 결합이다.
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -CHR4(CH2)nC(=O)NH-이고, R4는 -C(=O)OH이고;
L2는 결합이고; L3은 -A3-이고, 여기서 A3은 -(CH2)nC(=O)-이고; L4는 결합이다.
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)C(=O)NH-이고;
L2는 결합이고; L3은 결합이고; L4는 -A4-이고, 여기서 A4는 -(CH2)nNHC(=O)-이다.
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)C(=O)NH-이고;
L2는 결합이고; L3은 결합이고; L4는 -A4-이고, 여기서 A4는 -(CH2)nC(=O)-이다.
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)C(=O)NH-이고;
L2는 -A2-이고, 여기서 A2는 -(CH2)nC(=O이고;
L3은 -A3-이고, 여기서 A3
Figure pct00023
이고;
L4
Figure pct00024
이다
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서,
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)C(=O)NH-이고;
L2는 결합이고; L3은 -A3-이고, 여기서 A3은 -(CH2)nC(=O)-이고; L4는 결합이다.
이같은 상기 언급된 면역접합체의 다른 실시양태에서:
L1은 -A1X2-이고, 여기서 A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -CHR4(CH2)nC(=O)NH-이고, R4는 -C(=O)OH이고;
L2는 결합이고; L3은 -A3-이고, 여기서 A3은 -(CH2)nC(=O)-이고; L4는 결합이다.
상기 언급된 면역접합체의 실시양태에서, 말단 기는 항염증제, 항암제, 항진균제, 항박테리아제, 항기생충제, 항바이러스제 및 마취제로부터 선택된 약물 모이어티이다. 이같은 면역접합체의 특정 실시양태에서, 약물 모이어티는 V-ATPase 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTor 억제제, 미세관 안정화제, 미세관 탈안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, 메이탄시노이드, MetAP (메티오닌 아미노펩티다제(aminopeptidase)), 단백질 CRM1의 핵 유출의 억제제, DPPIV 억제제, 미토콘드리아에서의 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, Eg5 억제제, HDAC 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제(intercalator), DNA 마이너 그루브(minor groove) 결합제, 프로테아솜 억제제, RNA 폴리머라제 억제제 및 DHFR 억제제로부터 선택된다. 이같은 면역접합체의 특정 실시양태에서, 분광학적 프로브는 형광단, 발색단, 양자점, 자기 프로브, 방사성 프로브, 영상화 시약 또는 조영 시약으로부터 선택된다. 이같은 면역접합체의 특정 실시양태에서, 친화도 프로브는 비오틴이다.
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계, 및
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 B의 구조를 갖는 조효소 A 유사체의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 말단 기가 화학식 I-b에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 것에 의해, 변형된 항체 또는 항체 단편을 말단 기로 표지하는 단계:
<화학식 B>
Figure pct00025
(상기 식에서, L1, L2, L3, L4, R2 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다);
<화학식 I-b>
Figure pct00026
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
특정 실시양태에서, 화학식 B의 화합물은 하기로부터 선택된다:
Figure pct00027
Figure pct00028
.
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계;
(b) i) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 D의 화합물의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 D-a의 활성화된 포스포펜타티에닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것:
<화학식 D>
Figure pct00029
<화학식 D-a>
Figure pct00030
(상기 식에서, R1은 관능기이다);
ii) 활성화된 포스포펜타티에닐 기의 관능기 R1을 화학식 II-a의 화합물과 반응시켜, 말단 기가 화학식 II-b에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 것:
<화학식 II-a>
Figure pct00031
(상기 식에서, X는 관능기 R1과 반응하는 기이고,
X가 티올일 때, R1은 티올, 말레이미드 또는 할로아세트아미드이거나,
X가 아지드일 때, R1은 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐 또는 옥사노보르나디엔이거나,
X가 트리아릴 포스핀일 때, R1은 아지드이거나,
X가 옥사노보르나디엔일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알킨일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알켄일 때, R1은 아지드이거나,
X가 시클로옥텐일 때, R1은 디아릴 테트라진이거나,
X가 디아릴 테트라진일 때, R1은 시클로옥텐이거나,
X가 모노아릴 테트라진일 때, R1은 노르보르넨이거나,
X가 노르보르넨일 때, R1은 모노아릴 테트라진이거나,
X가 알데히드일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 케톤일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 히드록실아민일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 히드라진일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 NH2-NH-C(=O)-일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 할로아세트아미드일 때, R1은 티올이거나,
X가 말레이미드일 때, R1은 티올이다);
<화학식 II-b>
Figure pct00032
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다)
에 의해 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기 (TG)로 표지하는 단계 (상기 식들에서, A1, X2, L2, L3, L4, R2 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계;
(b) i) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 E의 화합물의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 E-a의 활성화된 포스포펜타티에닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것:
<화학식 E>
Figure pct00033
<화학식 E-a>
Figure pct00034
(상기 식에서, R1은 관능기이다);
ii) 활성화된 포스포펜타티에닐 기의 관능기 R1을 화학식 II-c의 화합물과 반응시켜, 말단 기가 화학식 II-d에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 것:
<화학식 II-c>
Figure pct00035
(상기 식에서, X는 관능기 R1과 반응하는 기이고,
X가 티올일 때, R1은 티올, 말레이미드 또는 할로아세트아미드이거나,
X가 아지드일 때, R1은 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐 또는 옥사노보르나디엔이거나,
X가 트리아릴 포스핀일 때, R1은 아지드이거나,
X가 옥사노보르나디엔일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알킨일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알켄일 때, R1은 아지드이거나,
X가 시클로옥텐일 때, R1은 디아릴 테트라진이거나,
X가 디아릴 테트라진일 때, R1은 시클로옥텐이거나,
X가 모노아릴 테트라진일 때, R1은 노르보르넨이거나,
X가 노르보르넨일 때, R1은 모노아릴 테트라진이거나,
X가 알데히드일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 케톤일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 히드록실아민일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 히드라진일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 NH2-NH-C(=O)-일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 할로아세트아미드일 때, R1은 티올이거나,
X가 말레이미드일 때, R1은 티올이다);
<화학식 II-d>
Figure pct00036
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다)
에 의해 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기 (TG)로 표지하는 단계 (상기 식들에서, L1, A2, X2, L3, L4, R2 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계;
(b) i) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 F의 화합물의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 F-a의 활성화된 포스포펜타티에닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것:
<화학식 F>
Figure pct00037
<화학식 F-a>
Figure pct00038
(상기 식에서, R1은 관능기이다);
ii) 활성화된 포스포펜타티에닐 기의 관능기 R1을 화학식 II-e의 화합물과 반응시켜, 말단 기가 화학식 II-f에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 것:
<화학식 II-e>
Figure pct00039
(상기 식에서, X는 관능기 R1과 반응하는 기이고,
X가 티올일 때, R1은 티올, 말레이미드 또는 할로아세트아미드이거나,
X가 아지드일 때, R1은 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐 또는 옥사노보르나디엔이거나,
X가 트리아릴 포스핀일 때, R1은 아지드이거나,
X가 옥사노보르나디엔일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알킨일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알켄일 때, R1은 아지드이거나,
X가 시클로옥텐일 때, R1은 디아릴 테트라진이거나,
X가 디아릴 테트라진일 때, R1은 시클로옥텐이거나,
X가 모노아릴 테트라진일 때, R1은 노르보르넨이거나,
X가 노르보르넨일 때, R1은 모노아릴 테트라진이거나,
X가 알데히드일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 케톤일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 히드록실아민일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 히드라진일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 NH2-NH-C(=O)-일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 할로아세트아미드일 때, R1은 티올이거나,
X가 말레이미드일 때, R1은 티올이다);
<화학식 II-f>
Figure pct00040
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다)
에 의해 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기 (TG)로 표지하는 단계 (상기 식들에서, L1, L2, A3, X2, L4, R2 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계;
(b) i) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 G의 화합물의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 G-a의 활성화된 포스포펜타티에닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것:
<화학식 G>
Figure pct00041
<화학식 G-a>
Figure pct00042
(상기 식에서, R1은 관능기이다);
ii) 활성화된 포스포펜타티에닐 기의 관능기 R1을 화학식 II-g의 화합물과 반응시켜, 말단 기가 화학식 II-h에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 것:
<화학식 II-g>
Figure pct00043
(상기 식에서, X는 관능기 R1과 반응하는 기이고,
X가 티올일 때, R1은 티올, 말레이미드 또는 할로아세트아미드이거나,
X가 아지드일 때, R1은 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐 또는 옥사노보르나디엔이거나,
X가 트리아릴 포스핀일 때, R1은 아지드이거나,
X가 옥사노보르나디엔일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알킨일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알켄일 때, R1은 아지드이거나,
X가 시클로옥텐일 때, R1은 디아릴 테트라진이거나,
X가 디아릴 테트라진일 때, R1은 시클로옥텐이거나,
X가 모노아릴 테트라진일 때, R1은 노르보르넨이거나,
X가 노르보르넨일 때, R1은 모노아릴 테트라진이거나,
X가 알데히드일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 케톤일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 히드록실아민일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 히드라진일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 NH2-NH-C(=O)-일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 할로아세트아미드일 때, R1은 티올이거나,
X가 말레이미드일 때, R1은 티올이다);
<화학식 II-h>
Figure pct00044
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다)
에 의해 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기 (TG)로 표지하는 단계 (상기 식들에서, L1, L2, L3, A4, X2, R2 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 H의 화합물의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 H-a의 보호된 포스포펜타티에닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기 (TG)로 표지하는 단계:
<화학식 H>
Figure pct00045
<화학식 H-a>
Figure pct00046
(상기 식에서, R1-PG는 보호된 관능기 R1이다);
(c) 보호된 포스포펜타티에닐 기를 탈보호시켜 펩티드 태그에 부착된 화학식 D-a의 활성화된 포스포펜타티에닐 기를 제공하는 단계:
<화학식 D-a>
Figure pct00047
(상기 식에서, R1은 관능기이다);
(d) 활성화된 포스포펜타티에닐 기의 관능기 R1을 화학식 II-a의 화합물과 반응시켜, 말단 기가 화학식 II-b에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 단계:
<화학식 II-a>
Figure pct00048
(상기 식에서, X는 관능기 R1과 반응하는 기이고,
X가 티올일 때, R1은 티올, 말레이미드 또는 할로아세트아미드이거나,
X가 아지드일 때, R1은 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐 또는 옥사노보르나디엔이거나,
X가 트리아릴 포스핀일 때, R1은 아지드이거나,
X가 옥사노보르나디엔일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알킨일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알켄일 때, R1은 아지드이거나,
X가 시클로옥텐일 때, R1은 디아릴 테트라진이거나,
X가 디아릴 테트라진일 때, R1은 시클로옥텐이거나,
X가 모노아릴 테트라진일 때, R1은 노르보르넨이거나,
X가 노르보르넨일 때, R1은 모노아릴 테트라진이거나,
X가 알데히드일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 케톤일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 히드록실아민일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 히드라진일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 NH2-NH-C(=O)-일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 할로아세트아미드일 때, R1은 티올이거나,
X가 말레이미드일 때, R1은 티올이다);
<화학식 II-b>
Figure pct00049
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다)
(상기 식들에서 A1, X2, L2, L3, L4, R2, PG 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 J의 화합물의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 J-a의 보호된 포스포펜타티에닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기 (TG)로 표지하는 단계:
<화학식 J>
Figure pct00050
<화학식 J-a>
Figure pct00051
(상기 식에서, R1-PG는 보호된 관능기 R1이다);
(c) 보호된 포스포펜타티에닐 기를 탈보호시켜 펩티드 태그에 부착된 화학식 E-a의 활성화된 포스포펜타티에닐 기를 제공하는 단계:
<화학식 E-a>
Figure pct00052
(상기 식에서, R1은 관능기이다);
(d) 활성화된 포스포펜타티에닐 기의 관능기 R1을 화학식 II-c의 화합물과 반응시켜, 말단 기가 화학식 II-d에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 단계:
<화학식 II-c>
Figure pct00053
(상기 식에서, X는 관능기 R1과 반응하는 기이고,
X가 티올일 때, R1은 티올, 말레이미드 또는 할로아세트아미드이거나,
X가 아지드일 때, R1은 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐 또는 옥사노보르나디엔이거나,
X가 트리아릴 포스핀일 때, R1은 아지드이거나,
X가 옥사노보르나디엔일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알킨일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알켄일 때, R1은 아지드이거나,
X가 시클로옥텐일 때, R1은 디아릴 테트라진이거나,
X가 디아릴 테트라진일 때, R1은 시클로옥텐이거나,
X가 모노아릴 테트라진일 때, R1은 노르보르넨이거나,
X가 노르보르넨일 때, R1은 모노아릴 테트라진이거나,
X가 알데히드일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 케톤일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 히드록실아민일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 히드라진일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 NH2-NH-C(=O)-일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 할로아세트아미드일 때, R1은 티올이거나,
X가 말레이미드일 때, R1은 티올이다);
<화학식 II-d>
Figure pct00054
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다)
(상기 식들에서 L1, A2, X2, L3, L4, R2, PG 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 K의 화합물의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 J-a의 보호된 포스포펜타티에닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기 (TG)로 표지하는 단계:
<화학식 K>
Figure pct00055
<화학식 K-a>
Figure pct00056
(상기 식에서, R1-PG는 보호된 관능기 R1이다);
(c) 보호된 포스포펜타티에닐 기를 탈보호시켜 펩티드 태그에 부착된 화학식 F-a의 활성화된 포스포펜타티에닐 기를 제공하는 단계:
<화학식 F-a>
Figure pct00057
(상기 식에서, R1은 관능기이다);
(d) 활성화된 포스포펜타티에닐 기의 관능기 R1을 화학식 II-e의 화합물과 반응시켜, 말단 기가 화학식 II-f에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 단계:
<화학식 II-e>
Figure pct00058
(상기 식에서, X는 관능기 R1과 반응하는 기이고,
X가 티올일 때, R1은 티올, 말레이미드 또는 할로아세트아미드이거나,
X가 아지드일 때, R1은 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐 또는 옥사노보르나디엔이거나,
X가 트리아릴 포스핀일 때, R1은 아지드이거나,
X가 옥사노보르나디엔일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알킨일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알켄일 때, R1은 아지드이거나,
X가 시클로옥텐일 때, R1은 디아릴 테트라진이거나,
X가 디아릴 테트라진일 때, R1은 시클로옥텐이거나,
X가 모노아릴 테트라진일 때, R1은 노르보르넨이거나,
X가 노르보르넨일 때, R1은 모노아릴 테트라진이거나,
X가 알데히드일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 케톤일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 히드록실아민일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 히드라진일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 NH2-NH-C(=O)-일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 할로아세트아미드일 때, R1은 티올이거나,
X가 말레이미드일 때, R1은 티올이다);
<화학식 II-f>
Figure pct00059
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다)
(상기 식들에서 L1, L2, A3, X2, L4, R2, PG 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 하기 단계들을 포함하는 방법에 의한 면역접합체의 제조이다:
(a) 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하는 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 L의 화합물의 존재 하에 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 L-a의 보호된 포스포펜타티에닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기 (TG)로 표지하는 단계:
<화학식 L>
Figure pct00060
<화학식 L-a>
Figure pct00061
(상기 식에서, R1-PG는 보호된 관능기 R1이다);
(c) 보호된 포스포펜타티에닐 기를 탈보호시켜 펩티드 태그에 부착된 화학식 G-a의 활성화된 포스포펜타티에닐 기를 제공하는 단계:
<화학식 G-a>
Figure pct00062
(상기 식에서, R1은 관능기이다);
(d) 활성화된 포스포펜타티에닐 기의 관능기 R1을 화학식 II-g의 화합물과 반응시켜, 말단 기가 화학식 II-h에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 펩티드 태그에 부착되는 단계:
<화학식 II-g>
Figure pct00063
(상기 식에서, X는 관능기 R1과 반응하는 기이고,
X가 티올일 때, R1은 티올, 말레이미드 또는 할로아세트아미드이거나,
X가 아지드일 때, R1은 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐 또는 옥사노보르나디엔이거나,
X가 트리아릴 포스핀일 때, R1은 아지드이거나,
X가 옥사노보르나디엔일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알킨일 때, R1은 아지드이거나,
X가 알켄일 때, R1은 아지드이거나,
X가 시클로옥텐일 때, R1은 디아릴 테트라진이거나,
X가 디아릴 테트라진일 때, R1은 시클로옥텐이거나,
X가 모노아릴 테트라진일 때, R1은 노르보르넨이거나,
X가 노르보르넨일 때, R1은 모노아릴 테트라진이거나,
X가 알데히드일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 케톤일 때, R1은 히드록실아민 또는 히드라진 또는 NH2-NH-C(=O)-이거나,
X가 히드록실아민일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 히드라진일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 NH2-NH-C(=O)-일 때, R1은 알데히드 또는 케톤이거나,
X가 할로아세트아미드일 때, R1은 티올이거나,
X가 말레이미드일 때, R1은 티올이다);
<화학식 II-h>
Figure pct00064
(상기 식에서, *는 포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다)
(상기 식들에서 L1, L2, L3, A4, X2, R2, PG 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
상기 제조 방법의 특정 실시양태에서,
A1은 -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00065
Figure pct00066
이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n -, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NR4-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH-, -(C(R4)2)nNH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00067
또는
Figure pct00068
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n -, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mC(=O)-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00069
또는
Figure pct00070
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00071
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00072
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
TG는 약물 모이어티, 친화도 프로브, 킬레이트화제, 분광학적 프로브, 방사성 프로브, 지질 분자, 폴리에틸렌 글리콜, 중합체, 나노입자, 양자점, 리포솜, PLGA 입자, 및 폴리사카라이드로부터 선택된다.
상기 제조 방법의 다른 실시양태에서,
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00073
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00074
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00075
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00076
Figure pct00077
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00078
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택된다.
상기 제조 방법의 다른 실시양태에서,
L1은 결합, -A1-, -A1X2- 또는 -X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00079
Figure pct00080
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00081
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00082
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00083
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00084
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택된다.
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 항체 단편을 포함하고, 이때 변형된 항체 또는 그의 항체 단편 내의 펩티드 태그의 세린 잔기가 화학식 D-a, 화학식 E-a, 화학식 F-a 또는 화학식 G-a의 구조를 갖는 4'-포스포판테테인 기에 접합되는 접합 항체 또는 그의 항체 단편이다:
<화학식 D-a>
Figure pct00085
<화학식 E-a>
Figure pct00086
<화학식 F-a>
Figure pct00087
<화학식 G-a>
Figure pct00088
(상기 식에서,
L1은 -A1X2- 또는 -X2-이고;
L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00089
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NR4-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH-, -(C(R4)2)nNH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00090
또는
Figure pct00091
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mC(=O)-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00092
또는
Figure pct00093
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00094
Figure pct00095
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00096
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
R1은 티올, 말레이미드, 할로아세트아미드, 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐, 옥사노보르나디엔, 아지드, 디아릴 테트라진, 노르보르넨, 모노아릴 테트라진, 히드록실아민, 히드라진, NH2-NH-C(=O)-, 알데히드 또는 케톤이다).
이같은 접합 항체 또는 그의 항체 단편의 특정 실시양태에서, 4'-포스포판테테인 기는
Figure pct00097
이다.
이같은 접합 항체 또는 그의 항체 단편의 특정 실시양태에서, 접합된 세린은
Figure pct00098
로부터 선택된 구조를 갖는다.
이같은 접합 항체 또는 그의 항체 단편의 다른 실시양태에서, 접합된 세린은
Figure pct00099
이다.
본원에서 제공되는 또 다른 측면은 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 항체 단편을 포함하고, 이때 펩티드 태그의 세린 잔기가 변형된 4'-포스포판테테인 기에 접합되고, 접합된 세린이 하기로부터 선택된 구조를 갖는 접합 항체 또는 그의 항체 단편이다:
Figure pct00100
Figure pct00101
(상기 식에서,
L1은 -A1X2- 또는 -X2-이고;
L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00102
Figure pct00103
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NR4-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH-, -(C(R4)2)nNH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00104
또는
Figure pct00105
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mC(=O)-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00106
또는
Figure pct00107
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00108
Figure pct00109
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00110
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되며,
TG는 약물 모이어티, 친화도 프로브, 킬레이트화제, 분광학적 프로브, 방사성 프로브, 영상화 시약, 지질 분자, 폴리에틸렌 글리콜, 중합체, 나노입자, 양자점, 리포솜, PLGA 입자, 폴리사카라이드, 아세틸 기 또는 표면이다).
이같은 접합 항체 또는 그의 항체 단편의 특정 실시양태에서, 접합된 세린은
Figure pct00111
이다. 이같은 접합 항체 또는 그의 항체 단편에서, X2
Figure pct00112
또는 -(CH2)C(=O)NH-이다.
본 발명은 유효량의 본 발명의 면역접합체, 또는 그의 제약상 허용되는 염, 및 제약상 허용되는 희석제, 담체 또는 부형제를 포함하는 제약 조성물을 또한 제공한다.
본 발명은 암과 같은 질환의 치료를 필요로 하는 포유동물에게 유효량의 본 발명의 면역접합체를 투여하는 것을 포함하는, 암과 같은 질환의 치료 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 의약으로서 사용하기 위한 면역접합체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 암, 자가면역 질환, 염증성 질환, 감염성 질환 (예를 들어, 박테리아성, 진균성, 바이러스성), 유전 장애, 심혈관 질환 및/또는 대사 질환의 치료를 위한 의약의 제조에 있어서 면역접합체의 용도를 제공한다.
본 발명은 본원에 기술된 면역접합체를 생산하는 방법을 제공한다. 한 실시양태에서, 이러한 방법은 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 및 CoA에 연결된 말단 기를 적합한 조건 하에 인큐베이션함으로써, 4'-포스포판테테인에 의해 함께 연결된 항체 또는 항체 단편 및 말단 기를 포함하는 면역접합체의 형성을 촉진하는 것을 포함한다. 구체적인 실시양태에서, 적합한 조건은 4℃ 내지 37℃의 온도 및 pH 6.5 내지 pH 9.0을 포함한다.
본원에 기술된 면역접합체를 생산하는 이같은 방법의 또 다른 실시양태에서, 이러한 방법은 적합한 조건 하에 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 및 CoA에 연결된 말단 기 또는 CoA 유사체에 연결된 말단 기를 인큐베이션함으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 포함하는 링커에 의해 함께 연결된 항체 또는 항체 단편 및 말단 기를 포함하는 면역접합체의 형성을 촉진하는 것을 포함한다. 구체적인 실시양태에서, 적합한 조건은 4℃ 내지 37℃의 온도 및 pH 6.5 내지 pH 9.0을 포함한다.
본원에 기술된 면역접합체를 생산하는 이같은 방법의 또 다른 실시양태에서, 이러한 방법은 하기 단계들을 포함한다:
i) 적합한 조건 하에 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편을 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 및 CoA 또는 CoA 유사체와 함께 인큐베이션함으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 항체 또는 항체 단편에 부착시키는 단계이며, 여기서 4'-포스포판테테인 및 4'-포스포판테테인 유사체는 관능기를 포함하는 것인 단계,
ii) 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 말단 기에 임의로 연결된 반응성 기와 반응시킴으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 포함하는 링커에 의해 함께 연결된 항체 또는 항체 단편 및 말단 기를 포함하는 면역접합체를 형성시키는 단계.
구체적인 실시양태에서, 적합한 조건은 4℃ 내지 37℃의 온도 및 pH 6.5 내지 pH 9.0을 포함한다.
본원에 기술된 면역접합체를 생산하는 이같은 방법의 또 다른 실시양태에서, 이러한 방법은 하기 단계들을 포함한다:
i) 적합한 조건 하에 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편을 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 및 CoA 또는 CoA 유사체와 함께 인큐베이션함으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 항체 또는 항체 단편에 부착시키는 단계이며, 여기서 4'-포스포판테테인 및 4'-포스포판테테인 유사체는 보호된 관능기를 포함하는 것인 단계,
ii) 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체의 보호된 관능기를 탈보호시키는 단계,
iii) 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체의 탈보호된 관능기를 말단 기에 임의로 연결된 반응성 기와 반응시킴으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 포함하는 링커에 의해 함께 연결된 항체 또는 항체 단편 및 말단 기를 포함하는 면역접합체를 형성시키는 단계.
구체적인 실시양태에서, 적합한 조건은 4℃ 내지 37℃의 온도 및 pH 6.5 내지 pH 9.0을 포함한다.
정의
"알케닐" 또는 "알켄"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 1개 이상의 탄소-탄소 이중 결합이 있는 분지형 또는 직쇄형 탄화수소를 지칭한다. 이중 결합 주변에 배향된 원자들은 시스(cis) (Z) 또는 트랜스(trans) (E) 형상이다. 본원에서 사용되는 경우에, "C2-C4알케닐", "C2-C5알케닐", "C2-C6알케닐", "C2-C7알케닐", "C2-C8알케닐", "C2-C4알켄", "C2-C5알켄", "C2-C6알켄", "C2-C7알켄", 및 "C2-C8알켄"이라는 용어는 1개 이상의 탄소-탄소 이중 결합이 있고, 2개 이상, 그리고 각각 4개, 5개, 6개, 7개 또는 8개 이하의 탄소 원자를 함유하는 분지형 또는 직쇄형 탄화수소를 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, 알케닐 기의 비-제한적인 예로는에테닐, 에탄, 프로페닐, 프로펜, 알릴 (2-프로페닐), 2-프로펜, 부테닐, 펜테닐, 펜텐, 헥세닐, 헵테닐, 헵텐, 옥테닐, 노네닐, 노넨, 데케닐, 데켄 등이 포함된다. 달리 특정되지 않는 한, 알케닐 기는 일반적으로 C2-C6 알케닐이다.
"알키닐" 또는 "알킨"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 1개 이상의 탄소-탄소 삼중 결합이 있는 분지형 또는 직쇄형 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, "C2-C4알키닐", "C2-C5알키닐", "C2-C6알키닐", "C2-C7알키닐", 및 "C2-C8알키닐"이라는 용어는 1개 이상의 탄소-탄소 삼중 결합이 있고, 2개 이상, 그리고 각각 4개, 5개, 6개, 7개 또는 8개 이하의 탄소 원자를 함유하는 분지형 또는 직쇄형 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, 알키닐 기의 비-제한적인 예로는 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐, 옥티닐, 노니닐, 데키닐 등이 포함된다. 달리 특정되지 않는 한, 알키닐 기는 일반적으로 C2-C6 알키닐이다.
"알킬"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 포화 분지형 또는 직쇄형 탄화수소를 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, "C1-C3알킬", "C1-C4알킬", "C1-C5알킬", "C1-C6알킬", "C1-C7알킬" 또는 "C1-C8알킬"이라는 용어는 1개 이상, 그리고 각각 3개, 4개, 5개, 6개, 7개 또는 8개 이하의 탄소 원자를 함유하는 포화 분지형 또는 직쇄형 탄화수소를 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, 알킬 기의 비-제한적인 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실 등이 포함된다. 달리 특정되지 않는 한, 알킬 기는 일반적으로 C1-C6 알킬이다.
"알콕시"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, -ORa 기 (식 중, Ra는 본원에서 정의된 바와 같은 알킬 기이다)를 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, "C1-C3알콕시", "C1-C4알콕시", "C1-C5알콕시", "C1-C6알콕시", "C1-C7알콕시" 및 "C1-C8알콕시"라는 용어는 알킬 모이어티가 1개 이상, 그리고 3개, 4개, 5개, 6개, 7개 또는 8개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알콕시 기를 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, 알콕시 기의 비-제한적인 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부틸옥시, t-부틸옥시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시 등이 포함된다.
"아릴"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 총 6개 내지 14개의 고리 구성원이 있고, 시스템 내의 1개 이상의 고리가 방향족인 단환식, 이환식 및 삼환식 고리 시스템을 지칭한다. 아릴 기는 하나 이상의 비-방향족 탄화수소 고리에 융합된 하나 이상의 방향족 고리를 또한 포함한다. 본원에서 사용되는 경우에, 아릴 기의 비-제한적인 예로는 페닐 (Ph), 나프틸, 플루오레닐, 인데닐, 아줄레닐, 안트라세틸 등이 포함된다. 아릴 기는 하나 이상의 치환기를 함유할 수 있고, 따라서 "임의로 치환"될 수 있다. 달리 특정되지 않는 한, 아릴 기는 4개 이하의 치환기가 있을 수 있다.
"시클로알킬"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 포화 단환식, 융합 이환식, 융합 삼환식 또는 가교 다환식 고리 조립체를 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, "C3-C5시클로알킬", "C3-C6시클로알킬", "C3-C7시클로알킬", "C3-C8시클로알킬, "C3-C9시클로알킬 및 "C3-C10시클로알킬"은 3개 이상, 그리고 5개, 6개, 7개, 8개, 9개 또는 10개 이하의 탄소 원자를 함유하는 포화 단환식, 융합 이환식, 융합 삼환식 또는 가교 다환식 고리 조립체를 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, 시클로알킬 기의 비-제한적인 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로노닐, 시클로데실 등이 포함된다. 달리 특정되지 않는 한, 시클로알킬 기는 일반적으로 C3-C8 시클로알킬이다.
"시클로알케닐" 또는 "시클로알켄"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 1개 이상의 탄소-탄소 이중 결합이 있는 단환식, 융합 이환식, 융합 삼환식 또는 가교 다환식 고리 조립체를 지칭한다. 이중 결합 주변에 배향된 원자들은 시스 (Z) 또는 트랜스 (E) 형상이다. 단환식 시클로알켄은 1개 또는 2개의 아릴 고리에 융합될 수 있다. 본원에서 사용되는 경우에, 시클로알케닐 기의 비-제한적인 예로는 시클로프로페닐, 시클로부테닐, 시클로펜테닐, 시클로헥세닐, 시클로헵테닐, 시클로옥테닐, 시클로노네닐, 시클로데케닐 등이 포함된다. 달리 특정되지 않는 한, 시클로알케닐 기는 일반적으로 C5-C8 시클로알케닐이다.
"시클로알키닐" 또는 "시클로알킨"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 1개 이상의 탄소-탄소 삼중 결합이 있는 단환식, 융합 이환식, 융합 삼환식 또는 가교 다환식 고리 조립체를 지칭한다. 단환식 시클로알킨은 1개 또는 2개의 아릴 고리에 융합될 수 있다. 본원에서 사용되는 경우에, 시클로알키닐 기의 비제한적인 예로는 시클로프로피닐, 시클로부티닐, 시클로펜티닐, 시클로헥시닐, 시클로헵티닐, 시클로옥티닐, 시클로노니닐, 시클로데키닐 등이 포함된다. 달리 특정되지 않는 한, 시클로알키닐 기는 일반적으로 C6-C8 시클로알키닐이다.
"헤테로아릴"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 질소, 산소 및 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자가 있는 5-6원 헤테로방향족 단환식 고리, 고리 구성원으로서의 질소, 산소 및 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자가 있고 고리 중 1개 이상이 방향족인 8-10원 융합 이환식 고리, 또는 질소, 산소 및 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자가 있고 고리 중 1개 이상이 방향족인 12-14원 융합 삼환식 고리를 지칭한다. 이같은 융합 이환식 및 삼환식 고리 시스템은 하나 이상의 아릴, 시클로알킬, 또는 헤테로시클로알킬 고리에 융합될 수 있다. 본원에서 사용되는 경우에, 헤테로아릴 기의 비-제한적인 예로는 2- 또는 3-푸릴; 1-, 2-, 4-, 또는 5-이미다졸릴; 3-, 4-, 또는 5-이소티아졸릴; 3-, 4-, 또는 5-이속사졸릴; 2-, 4-, 또는 5-옥사졸릴; 4- 또는 5-1,2,3-옥사디아졸릴; 2- 또는 3-피라지닐; 1-, 3-, 4-, 또는 5-피라졸릴; 3-, 4-, 5- 또는 6-피리다지닐; 2-, 3-, 또는 4-피리딜; 2-, 4-, 5- 또는 6-피리미디닐; 1-, 2- 또는 3-피롤릴; 1- 또는 5-테트라졸릴; 2- 또는 5-1,3,4-티아디아졸릴; 2-, 4-, 또는 5-티아졸릴; 2- 또는 3-티에닐; 2-, 4- 또는 6-1,3,5-트리아지닐; 1-, 3- 또는 5-1,2,4-트리아졸릴; 1-, 4- 또는 5-1,2,3-트리아졸릴; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 또는 9-아크리디닐; 1-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 또는 10-벤조[g]이소퀴놀린; 2-, 4-, 5-, 6-, 또는 7-벤즈옥사졸릴; 1-, 2-, 4-, 5-, 6-, 또는 7-벤즈이미다졸릴; 2-, 4-, 5-, 6-, 또는 7-벤조티아졸릴; 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-벤조[b]티에닐; 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-벤조[b]옥세핀; 2-, 4-, 5-, 6-, 7-, 또는 8-벤즈옥사지닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8, 또는 9-카르바졸릴; 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 또는 8-시놀리닐; 2-, 4-, 또는 5-4H-이미다조[4,5-d] 티아졸릴; 2-, 3-, 5-, 또는 6- 이미다조[2,1-b] 티아졸릴; 2-, 3-, 6-, 또는 7-이미다조[1,2-b][1,2,4]트리아지닐; 1-, 3-, 4-, 5-, 6-, 또는 7-인다졸릴; 1-, 2-, 3-, 5-, 6-, 7-, 또는 8-인돌리지닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 또는 7-인돌릴; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 또는 7-이소인돌릴; 1-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 또는 8-이소퀴놀리일; 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 또는 7-나프티리디닐; 1-, 2-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 또는 9-페리미디닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 6-, 7-, 8-, 9-, 또는 10-페난트리디닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 또는 10-페나트롤리닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 6-, 7-, 8-, 또는 9-페나지닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 6-, 7-, 8-, 9-, 또는 10-페노티아지닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 6-, 7-, 8-, 9-, 또는 10-페녹사지닐; 1-, 4-, 5-, 6-, 7-, 또는 8-프탈라지닐; 2-, 4-, 6-, 또는 7-프테리디닐; 2-, 6-, 7-, 또는 8-퓨리닐; 2-, 3-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 10 -, 또는 11-7H-피라지노[2,3-c]카르바졸릴; 2-, 3-, 5-, 6-, 또는 7-푸로[3,2-b]-피라닐; 1-, 3-, 또는 5-1H-피라졸로[4,3-d]-옥사졸릴; 2-, 3-, 5-, 또는 8-피라지노[2,3-d]피리다지닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 또는 8-5H-피리도[2,3-d]-o-옥사지닐; 1-, 2-, 3-, 4-, 6-, 7-, 8-, 또는 9-퀴놀리지닐; 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 또는 8-퀴놀리닐; 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 또는 8-퀴나졸리닐; 2-, 3-, 4-, 또는 5-티에노[2,3-b]푸라닐, 및 1-, 3-, 6-, 7-, 8-, 또는 9-푸로[3,4-c]신놀리닐이 포함된다.
"헤테로원자"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 질소 (N), 산소 (O) 또는 황 (S) 원자를 지칭한다.
"헤테로시클로알킬"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 탄화수소 고리 구조의 고리 탄소 중 1개 내지 4개가 -O-, -NR-, 및 -S- (식 중, R은 수소, C1-C4알킬 또는 아미노 보호 기이다)로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 기로 교체된, 포화 3-8원 단환식 탄화수소 고리 구조, 포화 6-9원 융합 이환식 탄화수소 고리 구조, 또는 포화 10-14원 융합 삼환식 탄화수소 고리 구조를 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, 헤테로시클로알킬 기의 비-제한적인 예로는 아지리디닐, 아지리딘-1-일, 아지리딘-2-일, 아지리딘-3-일, 옥시라닐, 옥시란-2-일, 옥시란-3-일, 티이라닐, 티이란-2-일, 티이란-3-일, 아제타디닐, 아제타딘-1-일, 아제타딘-2-일, 아제타딘-3-일, 옥세타닐, 옥세탄-2-일, 옥세탄-3-일, 옥세탄-4-일, 티에타닐, 티에탄-2-일, 티에탄-3-일, 티에탄-4-일, 피롤리디닐, 피롤리딘-1-일, 피롤리딘-2-일, 피롤리딘-3-일, 피롤리딘-4-일, 피롤리딘-5-일, 테트라히드로푸라닐, 테트라히드로푸란-2-일, 테트라히드로푸란-3-일, 테트라히드로푸란-4-일, 테트라히드로푸란-5-일, 테트라히드로티에닐, 테트라히드로티엔-2-일, 테트라히드로티엔-3-일, 테트라히드로티엔-4-일, 테트라히드로티엔-5-일, 피페리디닐, 피페리딘-1-일, 피페리딘-2-일, 피페리딘-3-일, 피페리딘-4-일, 피페리딘-5-일, 피페리딘-6-일, 테트라히드로피라닐, 테트라히드로피란-2-일, 테트라히드로피란-3-일, 테트라히드로피란-4-일, 테트라히드로피란-5-일, 테트라히드로피란-6-일, 테트라히드로티오피라닐, 테트라히드로티오피란-2-일, 테트라히드로티오피란-3-일, 테트라히드로티오피란-4-일, 테트라히드로티오피란-5-일, 테트라히드로티오피란-6-일, 피페라지닐, 피페라진-1-일, 피페라진-2-일, 피페라진-3-일, 피페라진-4-일, 피페라진-5-일, 피페라진-6-일, 모르폴리닐, 모르폴린-2-일, 모르폴린-3-일, 모르폴린-4-일, 모르폴린-5-일, 모르폴린-6-일, 티오모르폴리닐, 티오모르폴린-2-일, 티오모르폴린-3-일, 티오모르폴린-4-일, 티오모르폴린-5-일, 티오모르폴린-6-일, 옥사티아닐, 옥사티안-2-일, 옥사티안-3-일, 옥사티안-5-일, 옥사티안-6-일, 디티아닐, 디티안-2-일, 디티안-3-일, 디티안-5-일, 디티안-6-일, 아제파닐, 아제판-1-일, 아제판-2-일, 아제판-3-일, 아제판-4-일, 아제판-5-일, 아제판-6-일, 아제판-7-일, 옥세파닐, 옥세판-2-일, 옥세판-3-일, 옥세판-4-일, 옥세판-5-일, 옥세판-6-일, 옥세판-7-일, 티에파닐, 티에판-2-일, 티에판-3-일, 티에판-4-일, 티에판-5-일, 티에판-6-일, 티에판-7-일, 디옥솔라닐, 디옥솔란-2-일, 디옥솔란-4-일, 디옥솔란-5-일, 티옥사닐, 티옥산-2-일, 티옥산-3-일, 티옥산-4-일, 티옥산-5-일, 디티올라닐, 디티올란-2-일, 디티올란-4-일, 디티올란-5-일, 피롤리닐, 피롤린-1-일, 피롤린-2-일, 피롤린-3-일, 피롤린-4-일, 피롤린-5-일, 이미다졸리닐, 이미다졸린-1-일, 이미다졸린-3-일, 이미다졸린-4-일, 이미다졸린-5-일, 이미다졸리디닐, 이미다졸리딘-1-일, 이미다졸리딘-2-일, 이미다졸리딘-3-일, 이미다졸리딘-4-일, 이미다졸리딘-4-일, 피라졸리닐, 피라졸린-1-일, 피라졸린-3-일, 피라졸린-4-일, 피라졸린-5-일, 피라졸리디닐, 피라졸리딘-1-일, 피라졸리딘-2-일, 피라졸리딘-3-일, 피라졸리딘-4-일, 피라졸리딘-5-일, 헥사히드로-1,4-디아제피닐, 디히드로푸라닐디히드로피라닐, 1,2,3,6-테트라히드로피리디닐, 2H-피라닐, 4H-피라닐, 디히드로피라닐, 디히드로티에닐, 디히드로푸라닐, 3-아자비시클로[3.1.0]헥사닐, 3-아자비시클로[4.1.0]헵타닐, 피롤리디닐-2-온, 피페리디닐-3-온, 피페리디닐-2-온, 피페리디닐-4-온, 및 2H-피롤릴이 포함된다.
"임의로 치환된"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 언급된 기가 치환되지 않은 기의 하나 이상의 수소 원자 대신에 하나 이상의 추가적인 기(들)로 치환될 수 있거나 또는 치환되지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 존재할 수 있는 이같은 기의 개수는 1개 내지 치환되지 않은 기 상의 수소 원자의 개수 범위이다. 임의적인 치환기는, 달리 특정되지 않는 한, 알킬, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 헤테로시클로알킬, 히드록실, 알콕시, 메르캅틸, 시아노, 할로, 카르보닐, 티오카르보닐, 이소시아나토, 티오시아나토, 이소티오시아나토, 니트로, 퍼할로알킬, 퍼플루오로알킬, 및 아미노 (1- 및 2-치환 아미노기 포함), 및 이들의 보호된 유도체로부터 개별적으로 및 독립적으로 선택된다. 임의적인 치환기의 비-제한적인 예로는 할로 (특히 F, Cl 및 Br), -CN, -OR, -R, -NO2, -C(=O)R, -OC(=O)R, -C(=O)OR, -OC(=O)NHR, -C(=O)N(R)2, -SR-, -S(=O)R, -S(=O)2R, -NHR, -N(R)2,- NHC(=O)R, -NRC(=O)R, -NRC(S)R, NHC(=O)OR, -NRCO2R, -NRC(=O)N(R)2, -NRC(S)N(R)2, -NRNRC(=O)R, -NRNRC(=O)N(R)2, -NRNRCO2R, -C(=O)NH-, S(=O)2NHR, -S(=O)2N(R)2, -NHS(=O)2, -NHS(=O)2R, -C(=O)C(=O)R, -C(=O)CH2C(=O)R, -C(S)R, -C(=O)N(R)2, -C(S)N(R)2, -OC(=O)N(R)2, -C(O)N(OR)R, -C(NOR)R, -S(=O)3R, -NRSO2N(R)2, -NRSO2R, -N(OR)R, -C(=NH)-N(R)2, -P(=O)2R, -PO(R)2, -OPO(R)2, -(CH2)0-2NHC(=O)R, R로 임의로 치환된 페닐 (Ph), R로 임의로 치환된 -O(Ph), R로 임의로 치환된 -(CH2)1-2(Ph), R로 임의로 치환된 -CH=CH(Ph), C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 할로-치환 C1-C6알킬, 할로-치환 C1-C6알콕시가 포함되고, 이때 각각의 R은 H, C1-C6 알킬, C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, C1-C6 알콕시, 아릴, 헤테로아릴, C3 -8 시클로알킬, C3 -8 헤테로시클로알킬, 할로-치환 C1-C6알킬, 할로-치환 C1-C6알콕시로부터 독립적으로 선택되고, 동일한 원자 또는 인접한 연결된 원자 상의 2개의 R 기가 합쳐져서 추가적인 N, O 또는 S를 고리 구성원으로서 임의로 함유하는 5-6원 고리를 형성할 수 있다. 알킬, 시클로알킬, 및 헤테로시클로알킬 기에 대한 적합한 치환기는 =CHR, =O (옥소) 및 =N-R을 추가로 포함할 수 있다. 아릴 또는 헤테로아릴 기에 대한 바람직한 치환기는 F, Cl, Br, CN, -NR'2, 히드록시, C1-C4 알킬, C1-C4 할로알킬, C1-C4 알콕시, C1-C4 할로알콕시, C1-C4 알콕시-C1-C4알킬, -COOR', -CONR'2, -SR', 및 -SO2R'로부터 선택되고, 이때 각각의 R'은 H 또는 C1-C4 알킬이다. 알킬, 시클로알킬 또는 헤테로시클로알킬 기에 대한 바람직한 치환기는 옥소 (=O), F, Cl, Br, CN, -NR'2, 히드록시, C1-C4 알킬, C1-C4 할로알킬, C1-C4 알콕시, C1-C4 할로알콕시, C1-C4 알콕시-C1-C4알킬, -COOR', -CONR'2, -SR', 및 -SO2R'로부터 선택되고, 이때 각각의 R'은 H 또는 C1-C4 알킬이다.
"아미노산"이라는 용어는 천연 발생, 합성, 및 비천연 아미노산, 뿐만 아니라 천연 발생 아미노산과 유사한 방식으로 기능하는 아미노산 유사체 및 아미노산 모방체를 지칭한다. 천연 발생 아미노산은 유전자 코드에 의해 코딩되는 것, 뿐만 아니라 추후에 변형된 이러한 아미노산, 예를 들어 히드록시프롤린, γ-카르복시글루타메이트, 및 O-포스포세린이다. 아미노산 유사체는 천연 발생 아미노산과 동일한 기본 화학 구조, 즉, 수소, 카르복실 기, 아미노 기 및 R 기에 결합된 α-탄소를 지니는 화합물, 예를 들어 호모세린, 노르류신, 메티오닌 술폭시드, 메티오닌 메틸 술포늄을 지칭한다. 이같은 유사체는 변형된 R 기 (예를 들어, 노르류신) 또는 변형된 펩티드 골격을 지니지만, 천연 발생 아미노산과 동일한 기본 화학 구조를 유지한다. 아미노산 모방체는 아미노산의 일반적인 화학 구조와 상이한 구조를 지니지만 천연 발생 아미노산과 유사한 방식으로 기능하는 화학적 화합물을 지칭한다.
"비천연 아미노산"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 임의의 생물에서 임의의 생물 (동일하든지 또는 상이하든지)로부터의 비변형 또는 변형된 유전자를 사용하여 생합성에 의해 생성될 수 없는 아미노산 구조를 나타내도록 의도된다. 또한, 이같은 "비천연 아미노산"은 단백질 내로의 혼입을 위해 변형된 tRNA 및 변형된 tRNA 신테타제 (RS)를 필요로 하는 것으로 이해된다. 이러한 "선택된" 직교성 tRNA/RS 쌍은 비천연 아미노산에 대해 특이적이고, 슐츠(Schultz) 등이 개발한 선별 과정 (예를 들어, 문헌 [Liu et al., Annu. Rev. Biochem. 79:413-444, 2010] 참조) 또는 유사 절차에 의해 생성된다. "비천연 아미노산"이라는 용어는 천연적으로 발생하는 22번째 단백질생성 아미노산인 아미노산 피롤리신 (Pyl), 뿐만 아니라 이의 탈메틸화 유사체인 피롤린-카르복시-리신 (Pcl)을 포함하지 않는데, 이는 단백질 내로의 양쪽 잔기의 혼입이 변형되지 않은 천연 발생 피롤리실-tRNA/tRNA 신테타제 쌍에 의해 매개되기 때문이다 (예를 들어, 문헌 [Ou et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 108:10437-10442, 2011] 참조).
"항체"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 상응하는 항원에, 비-공유결합으로, 가역적으로, 그리고 특이적인 방식으로 결합할 수 있는 면역글로불린 패밀리의 폴리펩티드를 지칭한다. 예를 들어, 천연 발생 IgG 항체는 디술피드 결합에 의해 상호-연결된 적어도 2개의 중쇄 (H) 및 2개의 경쇄 (L)를 포함하는 사량체이다. 각각의 중쇄는 중쇄 가변 영역 (본원에서 VH로 약칭됨) 및 중쇄 불변 영역으로 구성된다. 중쇄 불변 영역은 CH1, CH2 및 CH3인 3개의 도메인으로 구성된다. 각각의 경쇄는 경쇄 가변 영역 (본원에서 VL로 약칭됨) 및 경쇄 불변 영역으로 구성된다. 경쇄 불변 영역은 CL인 1개의 도메인으로 구성된다. VH 및 VL 영역은 프레임워크 영역 (FR)으로 칭해지는 더욱 보존된 영역이 산재되어 있는, 상보성 결정 영역 (CDR)으로 칭해지는 초가변성 영역으로 추가로 세분될 수 있다. 각각의 VH 및 VL은 아미노-말단에서 카르복시-말단으로 하기의 순서로 배열된 3개의 CDR 및 4개의 FR로 구성된다: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, 및 FR4. 중쇄 및 경쇄의 가변 영역은 항원과 상호작용하는 결합 도메인을 함유한다. 항체의 불변 영역은 면역계의 다양한 세포 (예를 들어, 이펙터 세포) 및 고전적인 보체 시스템의 제1 성분 (Clq)가 포함되는 숙주 조직 또는 인자에 대한 면역글로불린의 결합을 매개할 수 있다.
"항체"라는 용어는 모노클로날 항체, 인간 항체, 인간화 항체, 낙타류 항체, 키메라 항체, 및 항-유전자형(idiotypic) (항-Id) 항체 (본 발명의 항체에 대한 항-Id 항체가 예를 들어 포함됨)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 항체는 임의의 이소형/부류 (예를 들어, IgG, IgE, IgM, IgD, IgA 및 IgY), 또는 하위부류 (예를 들어, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1 및 IgA2)일 수 있다.
경쇄 및 중쇄 양쪽 모두가 구조적 및 기능성 상동성의 영역으로 분할된다. "불변" 및 "가변"이라는 용어는 기능적으로 사용된다. 이와 관련하여, 경쇄 (VL) 및 중쇄 (VH) 양쪽 모두의 가변 도메인 부분이 항원 인식 및 특이성을 결정하는 것으로 이해될 것이다. 반대로, 경쇄 (CL) 및 중쇄 (CH1, CH2 또는 CH3)의 불변 도메인은 분비, 태반경유 이동, Fc 수용체 결합, 보체 결합 등과 같은 중요한 생물학적 성질을 부여한다. 관례적으로, 불변 영역 도메인의 넘버링은 항체의 항원 결합 부위 또는 아미노-말단에서 더욱 멀어질수록 증가한다. N-말단은 가변 영역이고, C-말단에 불변 영역이 있다; CH3 및 CL 도메인은 실제로 각각 중쇄 및 경쇄의 카르복시-말단 도메인을 이룬다.
"항체 단편"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 항체의 항원 결합 단편 또는 항체의 비-항원 결합 단편 (예를 들어, Fc)을 지칭한다. "항원 결합 단편"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 항원의 에피토프와 (예를 들어, 결합, 입체 장애, 안정화/탈안정화, 공간 분포에 의해) 특이적으로 상호작용하는 능력을 유지하는 항체의 하나 이상의 부분을 지칭한다. 결합 단편의 예는 단일쇄 Fv (scFv), 디술피드-연결 Fv (sdFv), Fab 단편, F(ab') 단편, VL, VH, CL 및 CH1 도메인으로 이루어진 1가 단편; 힌지(hinge) 영역에서 디술피드 다리로 연결된 2개의 Fab 단편을 포함하는 2가 단편인 F(ab)2 단편; VH 및 CH1 도메인으로 이루어진 Fd 단편; 항체의 1개의 팔의 VL 및 VH 도메인으로 이루어진 Fv 단편; VH 도메인으로 이루어진 dAb 단편 (문헌 [Ward et al., Nature 341:544-546, 1989]); 및 단리된 상보성 결정 영역 (CDR), 또는 항체의 기타 에피토프-결합 단편을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
또한, Fv 단편의 2개의 도메인인 VL 및 VH가 별도의 유전자에 의해 코딩되지만, 재조합 방법을 사용하여, 이들이 VL 및 VH 영역이 쌍을 이루어 1가 분자를 형성한 단일 단백질 쇄 (단일쇄 Fv ("scFv")로 공지됨)로 만들어지게 할 수 있는 합성 링커에 의해 이들이 연결될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Bird et al., Science 242:423-426, 1988]; 및 [Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 85:5879-5883, 1988] 참조). 이같은 단일쇄 항체 또한 "항원 결합 단편"이라는 용어 내에 포함되도록 의도된다. 이러한 항원 결합 단편은 당업자에게 공지된 통상적인 기술에 의해 수득되고, 무손상 항체와 동일한 방식으로 유용성에 대해 단편이 스크리닝된다.
항원 결합 단편이 단일 도메인 항체, 맥시바디(maxibody), 미니바디(minibody), 나노바디(nanobody), 인트라바디(intrabody), 디아바디(diabody), 트리아바디(triabody), 테트라바디(tetrabody), v-NAR 및 bis-scFv 내로 또한 혼입될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Hollinger and Hudson, Nature Biotechnology 23:1126-1136, 2005] 참조). 항원 결합 단편이 제III형 피브로넥틴 (Fn3)과 같은 폴리펩티드를 기초로 하는 스캐폴드 내로 그라프팅될 수 있다 (피브로넥틴 폴리펩티드 모노바디(monobody)가 기술되어 있는 미국 특허 번호 6,703,199 참조).
항원 결합 단편이 한 쌍의 직렬 Fv 절편 (VH-CH1-VH-CH1)을 포함하는 단일쇄 분자 내로 혼입될 수 있고, 이는 상보적인 경쇄 폴리펩티드와 함께 한 쌍의 항원 결합 영역을 형성한다 (문헌 [Zapata et al., Protein Eng. 8:1057-1062, 1995]; 및 미국 특허 번호 5,641,870 참조).
"모노클로날 항체" 또는 "모노클로날 항체 조성물"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 실질적으로 동일한 아미노산 서열을 지니거나 또는 동일한 유전자원으로부터 유래된 폴리펩티드 (항체 및 항체 단편 포함)를 지칭한다. 이러한 용어는 단일한 분자 조성의 항체 분자들의 제제를 또한 포함한다. 모노클로날 항체 조성물은 특정 에피토프에 대한 단일한 결합 특이성 및 친화도를 나타낸다.
"인간 항체"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 프레임워크 및 CDR 영역 양쪽 모두가 인간 기원의 서열로부터 유래된 가변 영역이 있는 항체를 포함한다. 또한, 항체가 불변 영역을 함유하면, 불변 영역 또한 이같은 인간 서열, 예를 들어 인간 생식계열 서열, 또는 인간 생식계열 서열의 돌연변이 버전, 또는 인간 프레임워크 서열 분석으로부터 유래된 컨센서스(consensus) 프레임워크 서열을 함유하는 항체 (예를 들어, 문헌 [Knappik et al., J. Mol. Biol. 296:57-86, 2000]에 기술된 바와 같음)로부터 유래된다.
본 발명의 인간 항체는 인간 서열에 의해 코딩되지 않는 아미노산 잔기를 포함할 수 있다 (예를 들어, 시험관내에서의 무작위 또는 부위-특이적 돌연변이유발에 의해 또는 생체내에서의 체세포 돌연변이에 의해 도입된 돌연변이, 또는 안정성 또는 제작을 촉진하기 위한 보존적 치환).
"인간화" 항체라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 비-인간 항체의 반응성을 유지하면서 인간에서 덜 면역원성인 항체를 지칭한다. 이는, 예를 들어 비-인간 CDR 영역을 유지하고 항체의 나머지 부분을 이의 인간 대응물로 교체함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:6851-6855 (1984)]; [Morrison and Oi, Adv. Immunol., 44:65-92 (1988)]; [Verhoeyen et al., Science, 239:1534-1536 (1988)]; [Padlan, Molec. Immun., 28:489-498 (1991)]; [Padlan, Molec. Immun., 31(3):169-217 (1994)] 참조.
"인식하다"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 에피토프가 선형인지 입체적인지와 관계없이, 자신의 에피토프를 확인하고 이와 상호작용하는 (예를 들어, 결합하는) 항체 또는 이의 항원 결합 단편을 지칭한다. "에피토프"라는 용어는 본 발명의 항체 또는 항원 결합 단편이 특이적으로 결합하는 항원 상의 부위를 지칭한다. 에피토프는 인접한 아미노산들로부터 또는 단백질의 3차원 폴딩(folding)에 의해 병치된 인접하지 않은 아미노산들로부터 형성될 수 있다. 인접한 아미노산들로부터 형성된 에피토프는 전형적으로 변성 용매에 대한 노출 시 유지되는 반면, 3차원 폴딩에 의해 형성된 에피토프는 변성 용매로의 처리 시 전형적으로 상실된다. 에피토프는 독특한 공간 형상의 적어도 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개 또는 15개의 아미노산을 전형적으로 포함한다. 에피토프의 공간 형상을 결정하는 방법은 당업계의 기술, 예를 들어 x-선 결정학 및 2-차원 핵 자기 공명을 포함한다 (예를 들어, 문헌 [Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology, Vol. 66, G. E. Morris, Ed. (1996)] 참조).
"친화도"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 단일 항원 부위에서의 항체와 항원 사이의 상호작용의 강도를 지칭한다. 각각의 항원 부위 내에서, 항체 "팔"의 가변 영역은 다수의 부위에서 약한 비-공유결합력을 통해 항원과 상호작용한다; 상호작용이 더 많을수록, 친화도가 더 강하다.
"단리된 항체"라는 용어는 항원 특이성이 상이한 다른 항체가 실질적으로 없는 항체를 지칭한다. 그러나, 하나의 항원에 특이적으로 결합하는 단리된 항체는 다른 항원에 대한 교차-반응성이 있을 수 있다. 또한, 단리된 항체는 다른 세포 물질 및/또는 화학물질이 실질적으로 없을 수 있다.
"보존적으로 변형된 변이체"라는 용어는 아미노산 및 핵산 서열 양쪽 모두에 적용된다. 특정 핵산 서열과 관련하여, 보존적으로 변형된 변이체는 동일하거나 본질적으로 동일한 아미노산을 코딩하는 핵산을 지칭하거나, 또는 핵산이 아미노산을 코딩하지 않는 경우에는 본질적으로 동일한 서열을 지칭한다. 유전자 코드의 축퇴성으로 인해, 다수의 기능적으로 동일한 핵산이 임의의 소정의 단백질을 코딩한다. 예를 들어, GCA, GCC, GCG 및 GCU 코돈 모두가 알라닌 아미노산을 코딩한다. 따라서, 알라닌이 코돈에 의해 특정되는 모든 위치에서, 이러한 코돈은 코딩되는 폴리펩티드를 변경시키지 않으면서 기술된 상응하는 코돈들 중 임의의 것으로 변경될 수 있다. 이같은 핵산 변이가 "침묵 변이"이고, 이는 보존적으로 변형된 변이의 한 종류이다. 폴리펩티드를 코딩하는 본원에서의 모든 핵산 서열은 핵산의 모든 가능한 침묵 변이를 또한 기술한다. 당업자는 핵산 내의 각각의 코돈 (통상적으로 메티오닌에 대한 유일한 코돈인 AUG, 및 통상적으로 트립토판에 대한 유일한 코돈인 TGG 제외)이 기능적으로 동일한 분자가 산출되도록 변형될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 폴리펩티드를 코딩하는 핵산의 각각의 침묵 변이가 각각의 기술된 서열에 내포된다.
폴리펩티드 서열에 대해, "보존적으로 변형된 변이체"는 화학적으로 유사한 아미노산으로의 아미노산 치환을 초래하는 폴리펩티드 서열에 대한 개별적인 치환, 결실 또는 부가를 포함한다. 기능적으로 유사한 아미노산들을 제공하는 보존적 치환 표가 업계에 주지되어 있다. 이같은 보존적으로 변형된 변이체는 다형성 변이체, 종간 상동체, 및 본 발명의 대립유전자에 대해 부가적이고, 이를 배제하지 않는다. 하기의 8개의 군이 서로에 대해 보존적 치환인 아미노산들을 함유한다: 1) 알라닌 (A), 글리신 (G); 2) 아스파르트산 (D), 글루탐산 (E); 3) 아스파라긴 (N), 글루타민 (Q); 4) 아르기닌 (R), 리신 (K); 5) 이소류신 (I), 류신 (L), 메티오닌 (M), 발린 (V); 6) 페닐알라닌 (F), 티로신 (Y), 트립토판 (W); 7) 세린 (S), 트레오닌 (T); 및 8) 시스테인 (C), 메티오닌 (M) (예를 들어, 문헌 [Creighton, Proteins (1984)] 참조). 일부 실시양태에서, "보존적 서열 변형"이라는 용어는 유의하게 이러한 아미노산 서열을 함유하는 항체의 결합 특성에 영향을 미치거나 또는 이를 변경시키지 않는 아미노산 변형을 지칭하도록 사용된다.
"최적화된"이라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 생산 세포 또는 생물, 일반적으로는 진핵생물 세포, 예를 들어 효모 세포, 피키아(Pichia) 세포, 진균 세포, 트리코데르마(Trichoderma) 세포, 차이니즈 햄스터 난소 세포 (CHO) 또는 인간 세포에서 선호되는 코돈을 사용하여 아미노산 서열을 코딩하도록 변경된 뉴클레오티드 서열을 지칭한다. 최적화된 뉴클레오티드 서열은 "모" 서열로 또한 공지된 출발 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 완전히 또는 가능한 한 많이 유지하도록 조작된다.
2개 이상의 핵산 또는 폴리펩티드 서열의 문맥에서의 "동일한 백분율" 또는 "동일성 백분율"이라는 용어는 동일한 2개 이상의 서열 또는 하위서열을 지칭한다. 하기의 서열 비교 알고리즘 중 하나를 사용하여 또는 수동 정렬 및 시각적 검사에 의해 측정될 때 지정 영역 또는 비교 창에 걸친 최대 상응성에 대해 비교 및 정렬된 경우에 2개의 서열에 특정 백분율 (즉, 특정 영역에 걸친, 또는 특정되지 않은 경우 전체 서열에 걸친 60% 동일성, 임의로는 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일성)의 동일한 아미노산 잔기 또는 뉴클레오티드가 있으면 2개의 서열이 "실질적으로 동일"하다. 임의로, 길이가 뉴클레오티드 약 50개 이상 (또는 아미노산 10개)인 영역에 걸쳐, 더욱 바람직하게는 뉴클레오티드 100개 내지 500개 또는 1000개 이상 (또는 아미노산 20개, 50개, 200개 이상)인 영역에 걸쳐 동일성이 존재한다.
서열 비교를 위해, 전형적으로 한 서열이 기준 서열로서 작용하고, 여기에 테스트 서열이 비교된다. 서열 비교 알고리즘을 사용할 때, 테스트 및 기준 서열이 컴퓨터에 입력되고, 필요하다면 서열 좌표가 지정되며, 서열 알고리즘 프로그램 파라미터가 지정된다. 디폴트 프로그램 파라미터를 사용할 수 있거나, 또는 대안적인 파라미터를 지정할 수 있다. 그 후, 프로그램 파라미터를 기초로, 서열 비교 알고리즘이 기준 서열에 비교된 테스트 서열에 대한 서열 동일성 백분율을 계산한다.
"비교 창"은, 본원에서 사용되는 경우에, 20개 내지 600개, 일반적으로는 약 50개 내지 약 200개, 더욱 일반적으로는 약 100개 내지 약 150개로 이루어진 군으로부터 선택된 연속 위치의 개수 중 어느 하나의 절편에 대한 조회를 포함하고, 여기에서 2개의 서열이 최적으로 정렬된 후에 동일한 개수의 연속 위치의 기준 서열에 서열이 비교될 수 있다. 비교를 위한 서열 정렬 방법은 업계에 주지되어 있다. 비교를 위한 최적의 서열 정렬은, 예를 들어 문헌 [Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482c (1970)]의 국소 상동성 알고리즘, 문헌 [Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443 (1970)]의 상동성 정렬 알고리즘, 문헌 [Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:2444 (1988)]의 유사성 검색 방법, 이러한 알고리즘들의 컴퓨터 실행 (미국 위스콘신주 매디슨 사이언스 드라이브 575의 제네틱스 컴퓨터 그룹(Genetics Computer Group)의 위스콘신 제네틱스 소프트웨어 패키지(Wisconsin Genetics Software Package)의 GAP, BESTFIT, FASTA, 및 TFASTA), 또는 수동 정렬 및 시각적 검사 (예를 들어, 문헌 [Brent et al., Current Protocols in Molecular Biology, 2003] 참조)에 의해 수행될 수 있다.
서열 동일성 및 서열 유사성 백분율을 결정하는데 적합한 알고리즘의 2가지 예는 BLAST 및 BLAST 2.0 알고리즘이고, 이들은 각각 문헌 [Altschul et al., Nuc. Acids Res. 25:3389-3402, 1977]; 및 [Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-410, 1990]에 기술되어 있다. BLAST 분석을 수행하기 위한 소프트웨어는 미국 국립 생물공학 정보 센터(National Center for Biotechnology Information)를 통해 공개적으로 입수가능하다. 이러한 알고리즘은 먼저 데이터베이스 서열 내의 동일한 길이의 워드(word)와 정렬될 때 약간의 양성-값의 역치 점수 T와 매칭되거나 이를 충족시키는, 질의 서열 내의 길이 W의 짧은 워드들을 확인함으로써 고득점 서열 쌍 (HSP)을 확인하는 것을 수반한다. T는 이웃 워드 점수 역치로서 지칭된다 (문헌 [Altschul et al., 상기 문헌]). 이러한 초기 이웃 워드 히트(hit)는 이를 함유하는 더 긴 HSP를 확인하기 위한 검색을 시작하기 위한 시드(seed)로서 작용한다. 누적 정렬 점수가 증가될 수 있는 한 워드 히트가 각각의 서열을 따라 양쪽 방향으로 확장된다. 뉴클레오티드 서열에 대해, 파라미터 M (한 쌍의 매칭되는 잔기에 대한 보상 점수; 항상 > 0) 및 N (미스매칭된 잔기에 대한 페널티 점수; 항상 < 0)을 사용하여 누적 점수가 계산된다. 아미노산 서열에 대해서는, 채점 매트릭스가 누적 점수를 계산하는데 사용된다. 누적 정렬 점수가 이의 최대 달성 값으로부터 X의 양만큼 하락하거나; 하나 이상의 음성-채점 잔기 정렬의 축적으로 인해 누적 점수가 0 이하가 되거나; 또는 어느 한쪽 서열의 끝에 도달했을 때, 각각의 방향으로의 워드 히트의 확장이 정지된다. BLAST 알고리즘 파라미터 W, T, 및 X가 정렬의 감도 및 속도를 결정한다. BLASTN 프로그램 (뉴클레오티드 서열의 경우)은 디폴트로서 워드 길이 (W) 11, 기대값 (E) 또는 10, M=5, N=-4 및 양쪽 가닥의 비교를 사용한다. 아미노산 서열의 경우, BLASTP 프로그램은 디폴트로서 워드 길이 3, 및 예상값 (E) 10, 및 BLOSUM62 채점 매트릭스 (문헌 [Henikoff and Henikoff, (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915] 참조) 정렬 (B) 50, 기대값 (E) 10, M=5, N=-4, 및 양쪽 가닥의 비교를 사용한다.
BLAST 알고리즘은 2개의 서열 간의 통계 분석을 또한 수행한다 (예를 들어, 문헌 [Karlin and Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-5787, 1993] 참조). BLAST 알고리즘이 제공하는 유사성의 한 척도는 2개의 뉴클레오티드 또는 아미노산 서열 간의 매치가 우연히 일어날 확률의 지표를 제공하는 최소 합계 확률 (P(N))이다. 예를 들어, 기준 핵산에 대한 테스트 핵산의 비교에서 최소 합계 확률이 약 0.2 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.01 미만, 가장 바람직하게는 약 0.001 미만이면 핵산이 기준 서열과 유사한 것으로 간주된다.
PAM120 가중치 잔기 표, 갭 길이 페널티 12 및 캡 페널티 4를 사용하여 ALIGN 프로그램 (버젼 2.0) 내로 혼입된 문헌 [E. Meyers and W. Miller, Comput. Appl. Biosci. 4:11-17, 1988]의 알고리즘을 사용하여 2개의 아미노산 서열 간의 동일성 백분율이 또한 결정될 수 있다. 또한, 블라섬(Blossom) 62 매트릭스 또는 PAM250 매트릭스, 및 갭 가중치 16, 14, 12, 10, 8, 6, 또는 4 및 길이 가중치 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6을 사용하여, GCG 소프트웨어 패키지 (www.gcg.com에서 입수가능함) 내의 GAP 프로그램 내로 혼입된 문헌 [Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48:444-453, 1970]의 알고리즘을 사용하여 2개의 아미노산 서열 간의 동일성 백분율이 결정될 수 있다.
상기 언급된 서열 동일성 백분율 이외에, 2개의 핵산 서열 또는 폴리펩티드가 실질적으로 동일하다는 또 다른 지표는 제1 핵산에 의해 코딩되는 폴리펩티드가 제2 핵산에 의해 코딩되는 폴리펩티드에 대해 생성된 항체와 면역학적으로 교차 반응성이라는 것이다. 따라서, 예를 들어 2개의 펩티드가 보존적 치환에 의해서만 상이한 경우에, 전형적으로 폴리펩티드가 제2 폴리펩티드와 실질적으로 동일하다. 2개의 핵산 서열이 실질적으로 동일하다는 또 다른 지표는 2개의 분자 또는 이들의 상보물이 하기 기술된 바와 같은 엄격한 조건 하에 서로 혼성화한다는 것이다. 2개의 핵산 서열이 실질적으로 동일하다는 또 다른 지표는 서열을 증폭시키는데 동일한 프라이머가 사용될 수 있다는 것이다.
"핵산"이라는 용어는 본원에서 "폴리뉴클레오티드"라는 용어와 상호교환가능하게 사용되고, 단일- 또는 이중-가닥 형태의 데옥시리보뉴클레오티드 또는 리보뉴클레오티드 및 이의 중합체를 지칭한다. 이러한 용어는 공지된 뉴클레오티드 유사체 또는 변형된 골격 잔기 또는 결합을 함유하는 핵산을 포함하고, 이는 합성, 천연 발생, 및 비-천연 발생이고, 기준 핵산과 결합 성질이 유사하며, 기준 뉴클레오티드와 유사한 방식으로 대사된다. 이같은 유사체의 예는, 비제한적으로, 포스포로티오에이트, 포스포르아미데이트, 메틸 포스포네이트, 키랄-메틸 포스포네이트, 2-O-메틸 리보뉴클레오티드, 펩티드-핵산 (PNA)을 포함한다.
달리 지시되지 않는 한, 특정 핵산 서열은 명시적으로 지시된 서열뿐만 아니라, 이의 보존적으로 변형된 변이체 (예를 들어, 축퇴성 코돈 치환) 및 상보적인 서열을 또한 함축적으로 포함한다. 구체적으로, 하기에서 상술되는 바와 같이, 하나 이상의 선택된 (또는 모든) 코돈의 제3 위치가 혼합-염기 및/또는 데옥시이노신 잔기로 치환되어 있는 서열을 생성시킴으로써 축퇴성 코돈 치환이 달성될 수 있다 (문헌 [Batzer et al., (1991) Nucleic Acid Res. 19:5081]; [Ohtsuka et al., (1985) J. Biol. Chem. 260:2605-2608]; 및 [Rossolini et al., (1994) Mol. Cell. Probes 8:91-98]).
핵산의 문맥에서의 "작동적으로 연결된"이라는 용어는 2개 이상의 폴리뉴클레오티드 (예를 들어, DNA) 절편 간의 기능적인 관계를 지칭한다. 전형적으로, 이는 전사된 서열에 대한 전사 조절 서열의 기능적 관계를 지칭한다. 예를 들어, 프로모터 또는 인핸서 서열이 적합한 숙주 세포 또는 기타 발현 시스템에서의 코딩 서열의 전사를 자극하거나 조정하면 이는 코딩 서열에 작동가능하게 연결된다. 일반적으로, 전사된 서열에 작동가능하게 연결된 프로모터 전사 조절 서열은 전사된 서열에 물리적으로 인접하고, 즉 이들은 시스-작용성이다. 그러나, 일부 전사 조절 서열, 예컨대 인핸서는 자신이 전사를 강화하는 코딩 서열에 물리적으로 인접하거나 이에 근접하여 위치할 필요가 없다.
"폴리펩티드" 및 "단백질"이라는 용어는 아미노산 잔기들의 중합체를 지칭하도록 본원에서 상호교환가능하게 사용된다. 이러한 용어는 천연 발생 아미노산 중합체 및 비-천연 발생 아미노산 중합체뿐만 아니라 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 천연 발생 아미노산의 인공적인 화학적 모방체인 아미노산 중합체에도 적용된다. 달리 지시되지 않는 한, 특정 폴리펩티드 서열은 이의 보존적으로 변형된 변이체를 또한 함축적으로 포함한다.
"면역접합체" 또는 "항체 접합체"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 항체 또는 그의 항체 단편과 또 다른 작용제, 예컨대 화학요법제, 독소, 면역요법제, 영상화 프로브, 분광학적 프로브 등의 연결을 지칭한다. 이러한 연결은 공유 결합, 또는 비-공유 상호작용 예컨대 정전기력을 통한 상호작용일 수 있다. 업계에 공지된 다양한 링커가 면역접합체를 형성시키기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 면역접합체는 면역접합체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드로부터 발현될 수 있는 융합 단백질 형태로 제공될 수 있다. 본원에서 사용되는 경우에, "융합 단백질"은 원래는 별도의 단백질들 (펩티드 및 폴리펩티드 포함)을 코딩하는 2개 이상의 유전자 또는 유전자 단편의 연결을 통해 생성된 단백질을 지칭한다. 융합 유전자의 번역은 원래의 단백질 각각으로부터 유래된 기능성 성질이 있는 단일 단백질을 초래한다.
"대상체"라는 용어는 인간 및 비-인간 동물을 포함한다. 비-인간 동물은 모든 척추동물, 예를 들어 포유동물 및 비-포유동물, 예컨대 비-인간 영장류, 양, 개, 소, 닭, 양서류 및 파충류를 포함한다. 주지된 경우를 제외하고, "환자" 또는 "대상체"라는 용어들은 본원에서 상호교환가능하게 사용된다.
"세포독소", 또는 "세포독성제"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 세포의 성장 및 증식에 해롭고, 세포 또는 악성종양을 감소시키거나 억제하거나 또는 파괴하는 작용을 할 수 있는 임의의 작용제를 지칭한다.
"항암제"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 세포독성제, 화학요법제, 방사선요법 및 방사선요법제, 표적화된 항암제, 및 면역요법제를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 암과 같은 세포 증식성 장애를 치료하는데 사용될 수 있는 임의의 작용제를 지칭한다.
"말단 기 (TG)"라는 용어는, 본원에서 사용되는 경우에, 본 발명의 항체 또는 항체 단편에 접합된 화학적 모이어티 또는 표면을 지칭한다. 예를 들어, 말단 기는 항암제, 항염증제, 항진균제, 항박테리아제, 항기생충제, 항바이러스제, 마취제로부터 선택된 약물 모이어티일 수 있다. 특정 실시양태에서, 약물 모이어티는 V-ATPase 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTor 억제제, 미세관 안정화제, 미세관 탈안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, 메이탄시노이드, MetAP (메티오닌 아미노펩티다제), 단백질 CRM1의 핵 유출의 억제제, DPPIV 억제제, 미토콘드리아에서의 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, 키나제(kinase) 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, 프로테아솜 억제제, RNA 폴리머라제 억제제, Eg5 억제제, HDAC 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제, DNA 마이너 그루브 결합제 및 DHFR 억제제로부터 선택된다. 적합한 예로는 아우리스타틴 예컨대 MMAE 및 MMAF; 칼리키아마이신 예컨대 감마-칼리키아마이신; 및 메이탄시노이드 예컨대 DM1 및 DM4가 포함된다. 이들 각각을 본 발명의 항체 및 방법과 상용성인 링커에 부착시키는 방법은 업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌 [Singh et al., Therapeutic Antibodies: Methods and Protocols, vol. 525, 445-457 (2009)] 참조. 또한, 말단 기는 생물물리학적 프로브, 형광단, 스핀 표지, 적외선 프로브, 친화도 프로브, 킬레이트화제, 분광학적 프로브, 방사성 프로브, 지질 분자, 폴리에틸렌 글리콜, 중합체, 스핀 표지, DNA, RNA, 단백질, 펩티드, 표면, 항체, 항체 단편, 나노입자, 양자점, 리포솜, PLGA 입자, 또는 폴리사카라이드일 수 있다. 말단 기가 표면인 실시양태에서, 이같은 고체 지지체는 유리, 셀룰로스, 폴리아크릴아미드, 나일론, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드 또는 폴리프로필렌을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
"종양"은 신생물성 세포 성장 및 증식 (악성 또는 양성), 및 모든 전암성 및 암성 세포 및 조직을 지칭한다.
"항-종양 활성"이라는 용어는 종양 세포 증식 속도, 생존율, 또는 전이 활성에서의 감소를 의미한다. 항-종양 활성을 나타내는 가능한 방식은 요법 동안 발생하는 비정상 세포의 성장 속도의 하락 또는 종양 크기 안정성 또는 감소를 나타내는 것이다. 이종이식 모델, 동종이식 모델, MMTV 모델, 및 항-종양 활성을 연구하는 업계에 공지되어 있는 기타 공지 모델을 포함하지만 이에 한정되지 않는 승인된 시험관내 또는 생체내 종양 모델을 사용하여 이같은 활성을 평가할 수 있다.
"악성종양"이라는 용어는 비-양성 종양 또는 암을 지칭한다. 본원에서 사용되는 경우에, "암"이라는 용어는 탈조절되거나 제어되지 않은 세포 성장을 특징으로 하는 악성종양을 포함한다. 예시적인 암에는 암종, 육종, 백혈병 및 림프종이 포함된다.
"암"이라는 용어는 원발성 악성 종양 (예를 들어, 종양 세포가 원래의 종양 부위 이외의 대상체의 신체 내의 부위로 이동하지 않은 종양) 및 2차 악성 종양 (예를 들어, 종양 세포가 원래 종양의 부위와 상이한 2차 부위로 이동하는 것인 전이로부터 발생된 종양)을 포함한다.
펩티드 태그를 항체 내로 삽입하는 것의 문맥에서의 "삽입"이라는 용어는 항체의 2개의 특정 잔기 사이에서의 펩티드 태그의 혼입을 의미한다. 삽입된 태그 잔기의 개수만큼 항체 잔기의 총수가 증가된다.
펩티드 태그를 항체 내로 혼입시키는 것의 문맥에서의 "그라프팅"이라는 용어는 돌연변이유발에 의한 항체 내로의 펩티드 태그의 혼입을 지칭한다. 예를 들어, 비-CDR 루프 내의 아미노산 잔기들의 짧은 신장물이 펩티드 서열에 의해 치환된다. 이러한 경우에, 항체 잔기의 총수는 변하지 않고 유지된다. 일부 실시양태에서, "그라프팅"이라는 용어는 펩티드 태그 잔기의 치환 및 삽입의 조합을 또한 포함한다. 예를 들어, 펩티드 태그의 한 부분은 구조 루프 잔기의 치환에 의해 혼입되는 한편, 나머지 부분은 비-CDR 루프의 특정 잔기들 사이에 삽입된다. 태그 잔기의 개수보다 더 작은 개수만큼 IgG 항체의 잔기의 총수가 증가된다.
도 1. 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 (PPTase)-매개 ADC 생성의 개략도.
도 2. 번역후 4'-포스포판테테이닐화를 통한 부위-특이적 항체 표지를 위한 펩티드 태그를 함유하는 IgG1 구축물의 디자인. (a) IgG1 구축물이 VH, CH1, 및 CH3 도메인 내에 펩티드 태그 (밑줄)를 함유한다. (b) IgG1 구축물이 CH3, VL, 및 CL 도메인 내에 펩티드 태그 (밑줄)를 함유한다. 성공적으로 클로닝된 디자인된 구축물은 왼쪽 칼럼에서 플러스 (+) 기호로 표시된다. 성공적이지 않은 클로닝은 마이너스 (-) 기호로 지시된다. 성공적으로 클로닝된 구축물들이 비-발현자 (-) 및 발현자 (+) (중간 칼럼)로 그룹화된다. CoA-MC-MMAF 기질 (아세틸 CoA 기질이 서열 28, 105, 118, 120, 123, 및 126에 대해 사용됨)의 존재 하에 어떠한 검출가능한 Sfp-촉매 생성물 형성도 나타내지 않은 발현자는 오른쪽 칼럼에서 마이너스 (-) 기호로 표시된다. 각각의 MC-MMAF ADC의 매우 낮지만 검출가능한 형성은 플러스 (+) 기호로 지시된다. 유의하게 더욱 효율적이지만 비-정량적인 MC-MMAF ADC 형성은 이중 플러스 (++) 기호로 지시된다. 정량적으로 생성된 2개의 말단 기 (TG)가 있는 MC-MMAF ADC는 삼중 플러스 (+++) 등급으로 분류된다 (HPLC 분석에 따름). 도 2(a) 및 도 2(b)에 개시된 잔기 위치는 각각의 서열에 대한 Eu 넘버링 시스템에 따른 상응하는 서열 번호의 지시된 잔기이다.
도 2(a)는 나타난 순서대로 모두 각각 서열 1130의 잔기 1-68, 서열 94의 잔기 1-80, 서열 95의 잔기 1-79, 서열 96의 잔기 1-80, 서열 1130의 잔기 1-72, 서열 99의 잔기 1-80, 서열 97의 잔기 1-80, 서열 98의 잔기 1-77, 서열 1130의 잔기 122-198, 서열 100의 잔기 1-77, 서열 102의 잔기 1-77, 서열 101의 잔기 1-77, 서열 105의 잔기 1-77, 서열 107의 잔기 1-77, 서열 1130의 잔기 122-190, 서열 108의 잔기 1-76, 서열 103의 잔기 1-75, 서열 106의 잔기 1-74, 서열 1130의 잔기 164-231, 서열 118의 잔기 43-115, 서열 110의 잔기 43-115, 서열 113의 잔기 43-114, 서열 1130의 잔기 164-240, 서열 119의 잔기 43-119, 서열 109의 잔기 43-119, 서열 112의 잔기 43-119, 서열 111의 잔기 43-119, 서열 114의 잔기 43-119, 서열 115의 잔기 43-119, 서열 116의 잔기 43-119, 서열 117의 잔기 43-119, 서열 1130의 잔기 324-400, 서열 123의 잔기 203-279, 및 서열 120의 잔기 203-279를 개시한다.
도 2(b)는 나타난 순서대로 모두 각각 서열 1130의 잔기 324-388, 서열 122의 잔기 203-278, 서열 121의 잔기 203-279, 서열 1130의 잔기 373-449, 서열 124의 잔기 252-328, 서열 125의 잔기 252-328, 서열 135의 잔기 252-328, 서열 137의 잔기 252-328, 서열 138의 잔기 252-328, 서열 1130의 잔기 373-444, 서열 134의 잔기 252-328, 서열 1130의 잔기 390-449, 서열 127의 잔기 269-340, 서열 126의 잔기 269-335, 서열 129의 잔기 269-339, 서열 131의 잔기 269-337, 서열 130의 잔기 269-338, 서열 132의 잔기 269-340, 서열 136의 잔기 269-340, 서열 1130의 잔기 383-449, 서열 140의 잔기 262-341, 서열 139의 잔기 262-340, 서열 141의 잔기 262-340, 서열 1131의 잔기 1-68, 서열 26의 잔기 1-80, 서열 27의 잔기 1-79, 서열 1131의 잔기 76-152, 서열 30의 잔기 76-160, 서열 1131의 잔기 150-214, 서열 29의 잔기 42-117, 및 서열 28의 잔기 42-118을 개시한다.
도 3. (a) Ig 감마 1 중쇄의 CH1 도메인, CH2 도메인, CH3 도메인, 및 힌지 영역의 서열 (서열 93). (b) Ig 카파 경쇄의 CL 도메인의 서열 (서열 24). 밑줄친 아미노산은 구조 루프이다. 아미노산 위치는 문헌 [Edelman et al., Proc. Natl. Acad. USA 63:78-85 (1969)]에 기술된 바와 같은 Eu 넘버링 시스템에 따라 번호가 매겨진다. X'1, X'2, X'3, X'4, X'5, 및 X'6은 IgG1 하위부류 및 카파 이소형 내의 동종이형 위치에 존재하는 잔기를 가리킨다 (문헌 [Jefferis et al., MAbs. 1:332-338 (2009)]에 따름).
도 4. (a) 트라스투주맙(Trastuzumab)과 4개의 인간 Ig 감마 하위부류 (각각 나타난 순서대로 서열 1109-1113)의 CH1 도메인, CH2 도메인, CH3 도메인, 및 힌지 영역의 서열 정렬. (b) 트라스투주맙과 CL 도메인 (각각 나타난 순서대로 서열 1114-1115)의 서열 정렬. 밑줄친 잔기는 구조 루프에 속한다 (도 3을 또한 참조한다). 상자에 담긴 잔기는 문헌 [Jefferis et al., MAbs. 1:332-338 (2009)]에 따른 동종이형 위치를 가리킨다. 간단하기 위해, IgG1 하위부류 및 카파 이소형 내의 동종이형 위치만 제시된다. 인간 Ig 감마 하위부류 및 인간 카파 이소형의 단백질 서열은 유니프롯(UniProt) 데이터베이스로부터 유래된다 (등록 번호 P01857, P01859, P01860, P01861, 및 P01834).
도 5. Sfp-촉매 ADC 형성의 HPLC 특성화. (a) 면역접합체 항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-K360 (서열 1117)의 거의 정량적인 형성이 확증되는 HPLC 트레이스(trace). (b) 면역접합체 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1118)의 거의 정량적인 형성이 확증되는 HPLC 트레이스. (c) 면역접합체 항-hHER2-HC-V2-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKLA-Q3 (서열 1119)의 거의 정량적인 형성이 확증되는 HPLC 트레이스. (d) 면역접합체 항-hHER2-HC-V2-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-Q3 (서열 1120)의 정량적인 형성이 확증되는 HPLC 트레이스. (e) 면역접합체 항-hHER2-HC-E388-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKL-N389 (서열 1121)의 거의 정량적인 형성이 확증되는 HPLC 트레이스. (f) 면역접합체 항-hHER2-HC-E388-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKLA-N389 (서열 1122)의 정량적인 형성이 확증되는 HPLC 트레이스. (g) 면역접합체 mAb2-HC-T359-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-K360 (서열 1123)의 거의 정량적인 형성이 확증되는 HPLC 트레이스. (h) 면역접합체 항-hHER2-LC-I2-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKLA-Q3 (서열 1124)의 부분적인 형성이 예증되는 HPLC 트레이스.
도 6. 분석적 크기-배제 크로마토그래피 (AnSEC)에 의한 3가지 트라스투주맙 면역접합체의 특성화에서 응집되지 않은 단량체성 ADC의 형성이 예증된다. (a) 면역접합체 항-hHER2-HC-V2-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-Q3 (서열 1120)의 AnSEC 분석. (b) 면역접합체 항-hHER2-HC-E388-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKLA-N389 (서열 1122)의 AnSEC 분석. (c) 면역접합체 항-hHER2-HC-E388-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKL-N389 (서열 1121)의 AnSEC 분석.
도 7. 특정 장소에서의 펩티드 태그 혼입으로의 성공적이지 않은 트라스투주맙 표지의 HPLC 특성화. 항-hHER2-HC-S190D-S191-S192L-L193E-G194F-T195I-Q196A-T197S-Y198K-I199L (서열 114)와 CoA-MC-MMAF 사이에 접합이 없음을 가리키는 HPLC 트레이스.
도 8. CoA-MC-MMAF로의 혼합형 그라프팅/삽입 구축물의 표지의 HPLC 특성화. (a) 면역접합체 항-hHER2-HC-S63-ppan-MC-MMAF-V64L-EFIASKLA-K65 (서열 1125)의 부분적인 형성을 가리키는 HPLC 트레이스. (b) 면역접합체 항-hHER2-LC-S76D-S77-ppan-MC-MMAF-L78-EFIASKLA-Q79 (서열 1126)가 형성되지 않았음을 가리키는 HPLC 트레이스.
도 9. IgG에 대한 형광단 부착의 HPLC 특성화. (a) 항체-형광단 접합체인 항-hHER2-HC-P189G-S190D-S191-ppan-말레이미도에틸아미도-TMR-S192L-L193S-G194W-T195L (서열 1127)의 거의 정량적인 형성을 확증하는 HPLC 트레이스. 280 및 555 nm에서 모니터링된 HPLC 트레이스들 간의 광범위한 중첩은 거의 정량적인 형광단 접합을 가리킨다. (b) 항체-형광단 접합체인 항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-말레이미도에틸아미도-TMR-LSWLLRLLN-K360 (서열 1128)의 거의 정량적인 형성을 확증하는 HPLC 트레이스. 280 및 555 nm에서 모니터링된 HPLC 트레이스들 간의 광범위한 중첩은 거의 정량적인 형광단 접합을 가리킨다.
도 10. 가수분해된 말레이미도- 또는 브로모아세틸 티오에테르-연결 세포독소로의 항체 표지의 HPLC 특성화. (a) 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121)에 대한 말레이미드-고리-개방형 CoA-MC-MMAF의 거의 정량적인 접합을 확증하는 HPLC 트레이스. (b) 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121)에 대한 CoA-Ac-Ahx-MMAF의 거의 정량적인 접합을 확증하는 HPLC 트레이스.
도 11. 절단성 링커를 통해 연결된 세포독소로의 항체 표지의 HPLC 특성화. (a) 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121)에 대한 CoA-MC-Val-Cit-PABC-MMAF의 거의 정량적인 접합을 확증하는 HPLC 트레이스. (b) 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127)에 대한 CoA-MC-Val-Cit-PABC-MMAF의 거의 정량적인 접합을 확증하는 HPLC 트레이스.
도 12. pH의 함수로서의 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 (PPTase)-촉매 ADC 형성의 최적화. 막대 그라프 표현은 pH의 함수로서 약물-대-항체 비 (DAR)가 2인 생성된 ADC의 양을 나타낸다. 데이터는 5.0 내지 10.0의 pH 범위에서의 CoA-MC-MMAF와 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121) 또는 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127)의 반응의 HPLC 분석 (280 nm)을 기초로 한다.
도 13. 2.5 μM 항체, 50 μM CoA-MC-MMAF, 및 10 mM MgCl2를 함유하는 50 mM HEPES 완충제 (pH 7.5)에서의 Sfp 효소 농도의 함수로서의 접합 반응의 최적화 (37℃, 16시간). (a) 0.1 μM의 Sfp 농도에서 주로 접합되지 않은 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127)를 나타내는 디컨볼루팅(deconvoluting)된 질량 스펙트럼. (b) 0.25 μM의 Sfp 농도에서 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1118)의 거의 정량적인 ADC 형성을 나타내는 디컨볼루팅된 질량 스펙트럼. (c) 0.5 μM의 Sfp 농도에서 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1118)의 거의 정량적인 ADC 형성을 나타내는 디컨볼루팅된 질량 스펙트럼.
도 14. pH 8.0에서의 CoA-MC-MMAF 기질 농도의 함수로서의 효소 접합 반응의 최적화. (a) HPLC 트레이스는 2.5 μM (상부 트레이스), 7.5 μM (중간 트레이스), 또는 25 μM (하부 트레이스)의 CoA-MC-MMAF를 함유한 2.5 μM 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127)과의 3가지 접합 반응을 나타낸다. 4.9분의 체류 시간에서의 피크는 미표지 항체 (DAR = 0)에, 5.3분에서의 피크는 1-표지 항체 항체 (DAR = 1)에, 5.7분에서의 피크는 2-표지 항체 항체 (DAR = 2)에 상응한다. (b) 막대 그라프 표현은 CoA-MC-MMAF 기질 농도의 함수로서 DAR이 2인 생성된 ADC의 양을 나타낸다. 0.25 μM (흑색 막대) 또는 1.0 μM (백색 막대)의 Sfp 효소 농도에서 일련의 적정을 수행하였다.
도 15. SYPRO 오렌지 겔 염료를 사용하는 시차 주사 형광측정법 (DSF)에 의해 측정된 바와 같은 펩티드-태그부착 ADC의 열 안정성. (a) 면역접합체 항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-K360 (서열 1117)의 열 안정성의 결정. 68.5 및 81.5℃의 2가지 전이 온도가 DSF에 의해 관측된다 (2회 측정의 평균). (b) 면역접합체 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1118)의 열 안정성의 결정. 66.3 및 81.0℃의 2가지 전이 온도가 DSF에 의해 관측된다 (단일 측정). (c) 펩티드-태그부착 ADC와의 비교를 위한 기준물로서 사용된 비변형 트라스투주맙 IgG1 (항-hHER2)의 열 안정성의 결정. 69.7 및 81.1℃의 2가지 전이 온도가 DSF에 의해 관측된다 (2회 측정의 평균).
도 16. 2개의 펩티드-태그부착 트라스투주맙 면역접합체의 약동학 (PK) 연구. 각각의 면역접합체를 플레이트에 흡착된 인간 HER2 (세포외 도메인 3 - 4)로 포획한 후 항-인간 IgG 및 항-MMAF 항체로 검출하는 것에 의해 양쪽 ADC의 혈장 역가를 결정하였다. (a) ELISA에 의한 항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-K360 (서열 1117) 및 비변형 트라스투주맙 (항-hHER2) 항체의 혈장 역가의 비교. 면역접합체의 혈장 역가는 4일 이내의 급속한 붕괴를 나타낸다. (b) ELISA에 의한 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1118) 및 비변형 트라스투주맙 (항-hHER2) 항체의 혈장 역가의 비교. 면역접합체의 혈장 역가는 14일 기간 이내에 비변형 항-hHER2 항체의 대조군 역가에 밀접하게 필적한다.
도 17. HER2-발현 MDA-231 세포주를 사용한 펩티드-태그부착 면역접합체의 시험관내 세포-사멸 검정. 플롯은 셀 타이터 글로 발광성 세포 생존율 검정(Cell Titer Glo Luminescent Cell Viability Assay) (프로메가(Promega))를 사용하는 세포 생존율 측정을 기초로 한다. 도면은 각각 서열 1117, 1118, 1108, 및 1107로서의 '항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-K360', '항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389', '항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-ValCit-PABC-MMAF-LSWLLRLLN-K360', 및 '항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-ValCit-PABC-MMAF-LSWLLRLLN-N389'를 개시한다.
도 18. IgG 항체 열 안정성에 대한 펩티드 태그 삽입 부위의 영향을 설명하는 플롯. SYPRO 오렌지 겔 염료를 사용하는 시차 주사 형광측정법 (DSF)에 따르면, Fc 영역의 CH2 도메인 (아미노산 잔기 228 - 340) 내에 펩티드 태그 삽입을 함유하는 항체에 대해 제1 전이 온도 (Tm1)가 유의하게 감소된다. 이와 대조적으로, Fab 영역의 CH1 도메인에서의 펩티드 태그 삽입은 항체 스캐폴드를 훨씬 덜한 정도로 탈안정화시키고, 이때 Tm1 값은 Tm1이 69.7℃인 비변형 트라스투주맙 IgG1보다 일반적으로 3℃ 이하로 더 낮다.
도 19. DAR이 4인 ADC의 효소적 생성. (a) 항체 내로 다중 펩티드 태그, 예컨대 ybbR- 및 S6-태그를 혼입시킴으로써 DAR이 4인 ADC가 생성될 수 있다. (b) VH 도메인 내의 S6 태그, 뿐만 아니라 CH3 도메인 내의 ybbR 태그를 함유하는 트라스투주맙 IgG (항-hHER2-HC-V2-GDSLSWLLRLLN-Q3-E388-DSLEFIASKLA-N389 (서열 142))에 대한 CoA-MC-MMAF의 Sfp-촉매 접합의 HPLC 분석. 1 μM의 Sfp 효소의 존재 하에서의 2.5 μM의 항체 및 50 μM의 CoA 기질의 실온 인큐베이션은 DAR이 4인 ADC의 거의 정량적인 형성에 이른다 (tR = 6.1분, 하부 트레이스). 상부 트레이스는 상응하는 커플링되지 않은 항체 (DAR = 0, tR = 5.2분)를 나타낸다.
도 20. 높은 AUC IgG 값 및 낮은 AUC IgG 값을 나타내는 펩티드-태그부착 트라스투주맙 면역접합체의 약동학 프로파일. 서열 248 (a), 서열 33 (b), 서열 251 (c), 서열 218 (d), 서열 202 (e), 및 서열 244 (f)에 상응하는 6개의 펩티드-태그부착 ADC 각각을 1 ㎎/㎏의 단일 용량으로 3마리의 마우스에 정맥 내로 투여하였다. 340시간의 기간에 걸쳐 혈장 샘플을 수집한 후, 인간 HER2의 고정된 세포외 도메인을 사용함으로써 트라스투주맙 ADC 분자를 포획하였다. 그 후, 항-MMAF 또는 항-hIgG 항체를 기초로 하는 2가지 ELISA 양식에 의해 혈장 역가를 결정하였다. 제1 양식은 "무손상" ADC의 농도에 대한 판독값을 제공하는 한편, 후자 양식은 접합된 트라스투주맙 분자 및 미접합 트라스투주맙 분자 양쪽 모두를 포함하는 전체 IgG의 농도에 비례하는 신호를 생성시킨다. a - c는 높은 AUC IgG 값을 나타내는 펩티드-태그부착 MMAF ADC의 PK 곡선을 예증하는 반면, d - f는 매우 낮은 AUC IgG 값을 나타내는 면역접합체의 예를 나타낸다. 모든 경우에, 항-MMAF 및 항-hIgG 역가들이 서로 밀접하게 필적하고, 이는 PK 연구 과정 동안의 MMAF 페이로드(payload)의 무시할 수 있는 탈접합을 가리킨다.
도 21. 86개의 펩티드-태그부착 ADC의 항-MMAF 역가와 항-hIgG 역가 사이의 상관관계. 이러한 플롯에 따르면, 총 IgG 및 "무손상" ADC의 농도 판독값이 서로 밀접하게 일치함으로써, MMAF 페이로드와 펩티드-태그부착 항체 사이의 고도로 안정적인 ppan-MC 결합을 시사한다. 생체내에서의 MMAF 약물의 무시할 수 있는 탈접합 이외에, 이러한 고도로 선형인 상관관계는 공유결합 페이로드 부착이 면역접합체의 약동학 프로파일에 음성적으로 영향을 미치지 않는다는 것을 또한 가리킨다.
도 22. 옥심 라이게이션을 통한 말단 기 (TG)의 후속 부착을 위한 카르보닐-관능화 CoA 유사체로의 A1-태그부착 항체의 번역후 변형을 수반하는 2-단계 방법. 제1 단계에서, A1-태그부착 항체가 세포-배양 배지에서 케톤- 또는 알데히드-관능화 CoA 유사체로 부위-특이적으로 표지된다. 단백질 A 친화도 크로마토그래피 후에, ppan 모이어티의 카르보닐 기가 아미노옥시-유도체화 TG와 반응된다.
도 23. 인간 종양 세포주가 이식된 면역-결핍 누드(nude) 마우스에서의 ybbR-태그부착 트라스투주맙 ADC 항-hHER2-HC-E388-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKLA-N389 (서열 1122)의 생체내 효능 연구. HER2-의존적 유방암 세포주 MDA-MB231 클론 16이 피하 투여된 nu/nu 마우스로 이종이식 종양 모델을 수행하였다. 종양이 약 200 ㎣의 크기로 성장한 후, 단일 용량의 3 ㎎/㎏ (▲), 5 ㎎/㎏ (●)의 ybbR-태그부착 ADC 또는 비히클 단독 (■)을 처리군 당 9마리의 마우스에 정맥내 주사하였다. 수직 화살표는 ADC 투여 시점을 가리킨다. 종양 성장의 매주 모니터링은 양쪽 용량 수준이 종양 퇴행을 초래하였음을 드러냈고, 이는 펩티드-태그부착 ADC의 생체내 효능을 입증한다.
상세한 설명
본 발명은 관심 항체의 하나 이상의 특이적 부위 내로 혼입된 펩티드 서열 ("펩티드 태그")의 번역후 변형을 촉매하는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 단백질 ("PPTase")을 사용하는, 항체의 부위-특이적 표지 방법을 제공한다. 주위 반응 조건 하에서의 효소적 표지는 항체 내로 혼입된 펩티드 태그 내의 특이적인 세린 잔기의 정량적이고 비가역적인 공유결합 변형을 가능하게 하고, 따라서 바람직한 항체 접합체를 생성시킨다.
PPTase의 광범위한 기질 허용성을 고려하여, 다양한 화학적으로 접근가능한 표지 시약, 예컨대 항암제, 형광단, 펩티드, 당, 세제, 폴리에틸렌 글리콜, 면역 강화제, 방사성-영상화 프로브, 전구약물, 및 기타 분자로 본 발명에 따른 부위-특이적 항체 표지가 달성될 수 있다. 또한, PPTase를 사용하여, 펩티드-태그부착 항체를 고체 지지체, 예컨대 폴리스티렌 나노입자 및 금 표면에 고정시킬 수 있다 (예를 들어, 기능성 효소 고정의 방법론에 대해, 문헌 [Wong et al., Org. Biomol. Chem. 8: 782-787], 2010; [Wong et al., Nanoscale 4:659-666, 2012] 참조).
따라서, 본 발명은 암 요법에서 사용하기 위한 규정된 약물-대-항체 비의 동종 면역접합체의 제조 방법, 및 이에 의해 제조된 면역접합체, 뿐만 아니라 이러한 면역접합체를 포함하는 제약 조성물을 제공한다. 본 발명의 방법은 업계에 공지된 다른 접합 방법과 조합되어 사용될 수 있다.
1. 항체 조작
부위-특이적 표지
본 발명에 따른 "구조 루프" 또는 "비-CDR-루프"는 하기의 방식으로 이해되어야 한다: 항체는 면역글로불린 폴드가 있는 도메인들로 제조된다. 본질적으로, 역평행 베타 시트가 루프에 의해 연결되어 압축된 역평행 베타 배럴(barrel)을 형성한다. 가변 영역에서, 도메인의 루프 중 일부는 본질적으로 항체의 특이성, 즉 항원에 결합하는 것에 기여한다. 이러한 루프들은 "CDR-루프"로 칭해진다. 항체 도메인의 모든 다른 루프는 분자 구조 및/또는 이펙터 기능에 꽤 기여한다. 이러한 루프들이 본원에서 "구조 루프" 또는 "비-CDR-루프"로 정의된다.
본 발명의 항체 (예를 들어, 하나 이상의 비-천연 발생 아미노산을 임의로 함유하는 모 또는 천연 항체)는 문헌 [Edelman et al., Proc. Natl. Acad. USA 63:78-85 (1969)]에 기재된 바와 같은 Eu 넘버링 시스템에 따라 번호가 매겨진다. 인간 IgG1 불변 영역이 본 출원 전반에 걸쳐 대표로서 사용된다. 그러나, 본 발명은 인간 IgG1에 한정되지 않는다; 상응하는 아미노산 위치가 서열 정렬에 의해 쉽게 추론될 수 있다. 예를 들어, 도 3 (a)는 구조 루프에 밑줄이 쳐진 IgG1 중쇄 불변 영역을 나타내고, 이러한 밑줄친 구조 루프는 도 4 (a)의 서열 정렬에서 제시된 바와 같이 IgG2, IgG3, 및 IgG4에 대해 쉽게 확인될 수 있다. 도 3 (b)는 구조 루프에 밑줄이 쳐진 경쇄 불변 영역을 나타낸다. 경쇄 불변 영역에 대해, IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4가 동일하다. 하기의 표 1은 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4 각각의 구조 루프에서의 아미노산 위치를 열거한다.
Figure pct00113
Figure pct00114
Figure pct00115
도 3, 뿐만 아니라 서열 24 및 93은 각각 Ig 카파 경쇄 불변 영역 및 Ig 감마-1 중쇄 불변 영역의 서열을 나타낸다. 서열 24 및 93의 X'1, X'2, X'3, X'4, X'5, 및 X'6은 IgG1 하위부류 및 카파 이소형 내의 동종이형 위치에 존재하는 잔기를 가리킨다 (문헌 [Jefferis et al., MAbs. 1:332-338 (2009)]에 따름). X'1은 Arg 또는 Lys일 수 있고, X'2는 Asp 또는 Glu일 수 있으며, X'3은 Leu 또는 Met일 수 있고, X'4는 Ala 또는 Gly일 수 있고, X'5는 Val 또는 Ala일 수 있고, X'6은 Leu 또는 Val일 수 있다.
IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4 항체의 불변 영역의 높은 서열 상동성으로 인해, 본 발명의 발견은 임의의 특정 항체에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 발견은 PPTase를 사용하는 것에 한정되지 않는다. 본원에서 확인된 항체 구조 루프 내의 위치는 다른 효소 접합 접근법 예컨대 효소 비오틴 단백질 리가제 (BPL), 트랜스글루타미나제, 및 포르밀글리신 형성 효소에 대한 기질인 다른 펩티드 태그를 혼입시키는데 또한 사용될 수 있다.
한 측면에서, 본 발명은 변형된 항체 또는 그의 단편, 및 말단 기를 포함하고, 이때 상기 변형된 항체 또는 그의 단편이 스스로 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 포함하며, 상기 펩티드 태그가 변형된 항체 또는 그의 단편의 구조 루프 또는 C- 또는 N-말단 내에 위치하는 면역접합체를 제공한다. 본 발명은 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 포함하고, 상기 펩티드 태그가 항체 또는 그의 단편의 구조 루프 또는 C- 또는 N-말단 내에 위치하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 또한 제공한다. 구체적인 실시양태에서, 상기 펩티드 태그는 표 2에 기술된 것들로부터 선택된 하나 이상의 펩티드이다. 한 측면에서, 펩티드 태그는 상기 항체 또는 그의 단편의 구조 루프의 2개의 아미노산 사이에 삽입된다. 또 다른 측면에서, 펩티드 태그는 상기 항체 또는 그의 단편의 구조 루프, C- 또는 N-말단 내로 그라프팅되고, 이때 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 하나 이상의 아미노산을 교체한다. 한 측면에서, 구조 루프는 상기 항체 또는 그의 단편의 CH1, CH2, CH3, 또는 CL 영역에 위치하는 구조 루프를 지칭한다. 변형된 항체 중쇄 및/또는 경쇄 (또는 그의 단편)는 이의 구조 루프 내에 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유할 수 있다. 한 측면에서, 변형된 항체 또는 항체 단편은 이의 구조 루프 내에 2개, 4개, 6개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유한다. 또 다른 측면에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp, AcpS, 티. 마리티마 PPTase, 인간 PPTase, 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지하는 이들의 돌연변이체이다. 한 측면에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 호모 사피엔스(Homo sapiens), 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli), 써모토가 마리티마(Thermotoga maritima), 클로스트리디움 써모셀룸(Clostridium thermocellum), 뿐만 아니라 임의의 기타 포유동물, 박테리아 또는 진균 게놈으로부터 유래된다. 또 다른 측면에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp, AcpS, 티. 마리티마 PPTase, 인간 PPTase 또는 이들의 돌연변이체에 대한 상동성 단백질이다. 한 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 호열 생물로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 모 항체 (펩티드 태그가 혼입되지 않은 항체)는 IgG, IgM, IgE, 또는 IgA 항체이다. 일부 실시양태에서, 모 항체는 IgG1 항체이다. 일부 다른 실시양태에서, 모 항체는 IgG2, IgG3, 또는 IgG4 항체이다.
"4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질"은, 본원에서 사용되는 경우에, 기술되는 구조가 말단 기가 부착되어 있는 CoA 또는 CoA 유사체 및 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제와 접촉되었을 때 본원의 반응식 Ia에 도해된 바와 같이 4'-포스포판테테인 (ppan) 또는 변형된 ppan에 대한 어셉터로서의 역할을 할 수 있다는 것을 의미한다.
한 측면에서, 본 발명은 변형된 항체 또는 그의 단편, 및 말단 기를 포함하고, 이때 상기 변형된 항체 또는 그의 단편이 CH1, CH2, CH3, 및/또는 CL 영역을 포함하고, 상기 CH1, CH2, CH3, 및/또는 CL 영역이 스스로 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 추가로 포함하는 면역접합체를 제공한다. 본 발명은 CH1, CH2, CH3, 및/또는 CL 영역을 포함하고, 상기 CH1, CH2, CH3, 및/또는 CL 영역이 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 추가로 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 또한 제공한다. 일부 실시양태에서, 상기 펩티드 태그는 표 2에 기술된 것들로부터 선택된 하나 이상의 펩티드이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 상기 항체 또는 그의 단편의 구조 루프의 2개의 아미노산 사이에 삽입된다. 일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 상기 항체 또는 그의 단편의 구조 루프 내로 그라프팅된다. 변형된 항체 중쇄 및/또는 경쇄 (또는 그의 단편)는 이의 구조 루프 내에 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변형된 항체 또는 단편은 이의 구조 루프 내에 2개, 4개, 6개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유한다. 일부 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp, AcpS, 티. 마리티마 PPTase, 인간 PPTase, 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지하는 이들의 돌연변이체이다. 일부 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 호모 사피엔스, 바실루스 서브틸리스, 에스케리키아 콜라이, 써모토가 마리티마, 클로스트리디움 써모셀룸, 뿐만 아니라 임의의 기타 포유동물, 박테리아 또는 진균 게놈으로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp, AcpS, 티. 마리티마 PPTase, 또는 이들의 돌연변이체에 대한 상동성 단백질이다. 한 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 호열 생물로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 모 항체는 IgG, IgM, IgE, 또는 IgA 항체이다. 구체적인 실시양태에서, 모 항체는 IgG1 항체이다. 일부 실시양태에서, 모 항체는 IgG2, IgG3, 또는 IgG4 항체이다.
본원에서 사용되는 경우에, 활성을 "유지한다"는 기술되는 효소가 비. 서브틸리스(B. subtilis) Sfp 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제인 기준 물질의 활성의 약 10% 이상을 유지한다는 것을 의미한다 (예를 들어, 문헌 [Quadri et al., Biochemistry 37: 1585-1595 (1998)] 참조). 예를 들어, 상이한 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 또는 이러한 효소의 돌연변이체 형태가 동일한 반응 조건 하에, 즉, 동일한 CoA 기질, 동일한 펩티드-태그부착 항체, 동일한 완충제 조건, 동일한 기질 및 및 효소 농도, 동일한 온도 및 동일한 반응 기간을 사용하여, Sfp와 비교하여 약 10% 이상의 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지한다.
한 측면에서, 본 발명은 변형된 항체 또는 그의 단편, 및 말단 기를 포함하고, 이때 상기 변형된 항체 또는 그의 단편이 스스로 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 포함하며, 상기 펩티드 태그가 모 항체 또는 그의 단편의 VH 도메인의 위치 2와 3 사이, VH 도메인의 위치 63과 64 사이, VH 도메인의 위치 64와 65 사이, CH1 도메인의 위치 138과 139 사이, CH1 도메인의 위치 197과 198 사이, CH3 도메인의 위치 359와 360 사이, CH3 도메인의 위치 388과 389 사이, CH3 도메인의 C-말단 (Lys447 뒤), 및/또는 VL 도메인의 위치 2와 3 사이에 삽입된 면역접합체를 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 변형된 항체 또는 그의 단편, 및 말단 기를 포함하고, 이때 상기 변형된 항체 또는 그의 단편이 스스로 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 포함하며, 펩티드 태그가 모 항체 또는 그의 단편의 VH 또는 VL 도메인의 아미노산 잔기 2와 3 사이, 또는 경쇄의 아미노산 잔기 110과 111 사이, 또는 CH1 도메인의 119와 120 사이, 또는 120과 121 사이, 또는 135와 136 사이, 또는 136과 137 사이, 또는 138과 139 사이, 또는 164와 165 사이, 또는 165와 166 사이, 또는 194와 195 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이, 또는 445와 446 사이, 또는 446과 447 사이에 삽입된 면역접합체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 경쇄의 아미노산 잔기 110과 111 사이, 또는 CH1 도메인의 119와 120 사이, 또는 120과 121 사이, 또는 135와 136 사이, 또는 136과 137 사이, 또는 138과 139 사이, 또는 165와 및 166 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이에 삽입된다.
한 측면에서, 본 발명은 변형된 항체 또는 그의 단편, 및 말단 기를 포함하고, 이때 상기 변형된 항체 또는 그의 단편이 서열 103, 서열 109, 서열 113, 서열 121, 서열 122, 서열 127, 서열 129, 서열 130, 서열 131, 및/또는 서열 141을 포함하는 면역접합체를 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 변형된 항체 또는 그의 단편, 및 말단 기를 포함하고, 이때 상기 변형된 항체 또는 항체 단편이 서열 26, 서열 27, 서열 32, 서열 63, 서열 94, 서열 95, 서열 96, 서열 126, 서열 127, 서열 129, 서열 130, 서열 131, 서열 132, 서열 139, 서열 149, 서열 151, 서열 152, 서열 157, 서열 158, 서열 160, 서열 168, 서열 169, 서열 178, 서열 248, 서열 250, 서열 251, 서열 256, 서열 257, 서열 259, 서열 267, 서열 268, 서열 277, 서열 348, 서열 349, 서열 356, 서열 358, 서열 359, 서열 364, 서열 365, 서열 367, 서열 373, 서열 374, 서열 380, 서열 384, 서열 386, 서열 387, 또는 서열 388을 포함하는 면역접합체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 변형된 항체 또는 항체 단편은 서열 32, 서열 63, 서열 127, 서열 129, 서열 132, 서열 151, 서열 152, 서열 157, 서열 158, 서열 160, 서열 169, 서열 250, 서열 251, 서열 256, 서열 257, 서열 259, 서열 268, 서열 358, 서열 359, 서열 364, 서열 365, 서열 367, 서열 374, 또는 서열 384를 포함한다.
본원에 기술된 면역접합체와 관련하여, 한 측면에서, 상기 펩티드 태그는 표 2에 기술된 것들로부터 선택된 하나 이상의 펩티드이다. 변형된 항체 중쇄 및/또는 경쇄 (또는 그의 단편)는 이의 구조 루프 내에 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유할 수 있다. 한 실시양태에서, 변형된 항체 또는 항체 단편은 이의 구조 루프 내에 2개, 4개, 6개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유한다. 또 다른 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp, AcpS, 티. 마리티마 PPTase, 인간 PPTase, 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지하는 이들의 돌연변이체 형태이다. 한 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 호모 사피엔스, 바실루스 서브틸리스, 에스케리키아 콜라이, 써모토가 마리티마, 클로스트리디움 써모셀룸, 뿐만 아니라 임의의 기타 포유동물, 박테리아 또는 진균 게놈으로부터 유래된다. 구체적인 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp이고, 펩티드 태그는 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWL (서열 2), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), DSLEFIASKL (서열 18), 및 DSLEFIASK (서열 19)로부터 선택된다. 한 실시양태에서, 모 항체는 IgG, IgM, IgE, 또는 IgA 항체이다. 구체적인 실시양태에서, 모 항체는 IgG1 항체이다. 또 다른 구체적인 실시양태에서, 모 항체는 IgG2, IgG3, 또는 IgG4 항체이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 변형된 항체 또는 그의 단편, 및 말단 기를 포함하고, 이때 상기 변형된 항체 또는 그의 단편이 스스로 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 포함하며, 상기 펩티드 태그가 항체 또는 그의 단편의 구조 루프, 또는 C- 또는 N-말단 내로 그라프팅된 면역접합체를 제공한다. 구체적인 실시양태에서, 상기 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 VH 도메인의 아미노산 위치 62 내지 64 (아미노산 62 및 63에서의 돌연변이, 및 아미노산 63과 64 사이에서의 나머지 펩티드 태그의 삽입), VH 도메인의 아미노산 위치 62 내지 65 (아미노산 62-64에서의 돌연변이, 및 아미노산 64와 65 사이에서의 나머지 펩티드 태그의 삽입); CH1 도메인의 아미노산 위치 133 내지 139 (아미노산 133-138에서의 돌연변이, 및 아미노산 138-139 사이에서의 나머지 펩티드 태그의 삽입), CH1 도메인의 아미노산 위치 189 내지 195, 및/또는 CH1 도메인의 아미노산 위치 190 내지 198 (아미노산 190-197에서의 돌연변이, 및 197과 198 사이에서의 나머지 펩티드 태그의 삽입)에 그라프팅된다. 한 실시양태에서, 상기 펩티드 태그는 표 2에 기술된 것들로부터 선택된 하나 이상의 펩티드이다. 변형된 항체 중쇄 및/또는 경쇄 (또는 그의 단편)는 이의 구조 루프 내에 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유할 수 있다. 한 실시양태에서, 변형된 항체 또는 항체 단편은 이의 구조 루프 내에 2개, 4개, 6개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유한다. 또 다른 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp, AcpS, 티. 마리티마 PPTase, 인간 PPTase, 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지하는 이들의 돌연변이체 형태이다. 한 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 호모 사피엔스, 바실루스 서브틸리스, 에스케리키아 콜라이, 써모토가 마리티마, 클로스트리디움 써모셀룸, 뿐만 아니라 임의의 기타 포유동물, 박테리아 또는 진균 게놈으로부터 유래된다. 구체적인 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp이고, 펩티드 태그는 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWL (서열 2), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), DSLEFIASKL (서열 18), 및 DSLEFIASK (서열 19)로부터 선택된다. 한 실시양태에서, 모 항체는 IgG, IgM, IgE, 또는 IgA 항체이다. 구체적인 실시양태에서, 모 항체는 IgG1 항체이다. 또 다른 구체적인 실시양태에서, 모 항체는 IgG2, IgG3, 또는 IgG4 항체이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 포함하고, 상기 펩티드 태그가 모 항체 또는 그의 단편의 VH 도메인의 위치 2와 3 사이, VH 도메인의 위치 63과 64 사이, VH 도메인의 위치 64와 65 사이, CH1 도메인의 위치 138과 139 사이, CH1 도메인의 위치 197과 198 사이, CH3 도메인의 위치 359와 360 사이, CH3 도메인의 위치 388과 389 사이, CH3 도메인의 C-말단 (Lys447 뒤), 및/또는 VL 도메인의 위치 2와 3 사이에 삽입된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 또 다른 측면에서, 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 VH 또는 VL 도메인의 아미노산 잔기 2와 3 사이, 또는 경쇄의 아미노산 잔기 110과 111 사이, 또는 CH1 도메인의 119와 120 사이, 또는 120과 121 사이, 또는 135와 136 사이, 또는 136과 137 사이, 또는 138과 139 사이, 또는 164와 165 사이, 또는 165와 166 사이, 또는 194와 195 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이, 또는 445와 446 사이, 또는 446과 447 사이에 삽입된 면역접합체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 경쇄의 아미노산 잔기 110과 111 사이, 또는 CH1 도메인의 119와 120 사이, 또는 120과 121 사이, 또는 135와 136 사이, 또는 136과 137 사이, 또는 138과 139 사이, 또는 165와 및 166 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이에 삽입된다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 서열 103, 서열 109, 서열 113, 서열 121, 서열 122, 서열 127, 서열 129, 서열 130, 서열 131, 및/또는 서열 141을 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 서열 26, 서열 27, 서열 32, 서열 63, 서열 94, 서열 95, 서열 96, 서열 126, 서열 127, 서열 129, 서열 130, 서열 131, 서열 132, 서열 139, 서열 149, 서열 151, 서열 152, 서열 157, 서열 158, 서열 160, 서열 168, 서열 169, 서열 178, 서열 248, 서열 250, 서열 251, 서열 256, 서열 257, 서열 259, 서열 267, 서열 268, 서열 277, 서열 348, 서열 349, 서열 356, 서열 358, 서열 359, 서열 364, 서열 365, 서열 367, 서열 373, 서열 374, 서열 380, 서열 384, 서열 386, 서열 387, 또는 서열 388을 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 서열 32, 서열 63, 서열 127, 서열 129, 서열 132, 서열 151, 서열 152, 서열 157, 서열 158, 서열 160, 서열 169, 서열 250, 서열 251, 서열 256, 서열 257, 서열 259, 서열 268, 서열 358, 서열 359, 서열 364, 서열 365, 서열 367, 서열 374, 또는 서열 384를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다.
한 측면에서, 상기 펩티드 태그는 표 2에 기술된 것들로부터 선택된 하나 이상의 펩티드이다. 항체 중쇄 및/또는 경쇄 (또는 그의 단편)는 이의 구조 루프 내에 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 항체 또는 항체 단편은 이의 구조 루프 내에 2개, 4개, 6개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유한다. 일부 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp, AcpS, 티. 마리티마 PPTase, 인간 PPTase, 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지하는 이들의 돌연변이체 형태이다. 일부 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 호모 사피엔스, 바실루스 서브틸리스, 에스케리키아 콜라이, 써모토가 마리티마, 클로스트리디움 써모셀룸, 뿐만 아니라 임의의 기타 포유동물, 박테리아 또는 진균 게놈으로부터 유래된다. 구체적인 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp이고, 펩티드 태그는 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWL (서열 2), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), DSLEFIASKL (서열 18), 및 DSLEFIASK (서열 19)로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 모 항체는 IgG, IgM, IgE, 또는 IgA 항체이다. 구체적인 실시양태에서, 모 항체는 IgG1 항체이다. 일부 실시양태에서, 모 항체는 IgG2, IgG3, 또는 IgG4 항체이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질인 펩티드 태그를 포함하고, 상기 펩티드 태그가 항체 또는 그의 단편의 구조 루프, 또는 C- 또는 N-말단에 그라프팅된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공한다. 일부 실시양태에서, 상기 펩티드 태그는 모 항체 또는 그의 단편의 VH 도메인의 아미노산 위치 62 내지 64 (아미노산 62 및 63에서의 돌연변이, 및 아미노산 63과 64 사이에서의 나머지 펩티드 태그의 삽입), VH 도메인의 아미노산 위치 62 내지 65 (아미노산 62-64에서의 돌연변이, 및 아미노산 64와 65 사이에서의 나머지 펩티드 태그의 삽입); CH1 도메인의 아미노산 위치 133 내지 139 (아미노산 133-138에서의 돌연변이, 및 아미노산 138-139 사이에서의 나머지 펩티드 태그의 삽입), CH1 도메인의 아미노산 위치 189 내지 195, 및/또는 CH1 도메인의 아미노산 위치 190 내지 198 (아미노산 190-197에서의 돌연변이, 및 197과 198 사이에서의 나머지 펩티드 태그의 삽입)에 그라프팅된다. 한 실시양태에서, 상기 펩티드 태그는 표 2에 기술된 것들로부터 선택된 하나 이상의 펩티드이다. 변형된 항체 중쇄 및/또는 경쇄 (또는 그의 단편)는 이의 구조 루프 내에 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유할 수 있다. 한 실시양태에서, 변형된 항체 또는 항체 단편은 이의 구조 루프 내에 2개, 4개, 6개, 8개, 또는 이를 초과하는 개수의 단백질 태그를 함유한다. 또 다른 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp, AcpS, 티. 마리티마 PPTase, 인간 PPTase, 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지하는 이들의 돌연변이체 형태이다. 한 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 호모 사피엔스, 바실루스 서브틸리스, 에스케리키아 콜라이, 써모토가 마리티마, 클로스트리디움 써모셀룸, 뿐만 아니라 임의의 기타 포유동물, 박테리아 또는 진균 게놈으로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제는 Sfp이고, 펩티드 태그는 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWL (서열 2), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), DSLEFIASKL (서열 18), 및 DSLEFIASK (서열 19)로부터 선택된다. 한 실시양태에서, 모 항체는 IgG, IgM, IgE, 또는 IgA 항체이다. 구체적인 실시양태에서, 모 항체는 IgG1 항체이다. 일부 실시양태에서, 모 항체는 IgG2, IgG3, 또는 IgG4 항체이다.
특정 측면에서, 본원에서 제공되는 변형된 항체는 하나 이상의 직교성 접합 부위를 함유하도록 조작된다. 이같은 직교성 접합 부위는 Sfp 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질, AcpS 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질, 티. 마리티마 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 인간 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 리신, 시스테인, 티로신, 히스티딘, 비천연 아미노산, 피롤리신 및 피롤린-카르복시-리신을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 직교성 접합 부위는 효소에 의해 또는 화학적으로 변형될 수 있는 펩티드 서열, 예를 들어 테트라시스테인 태그, LPXTG-소르타제 펩티드 (서열 1057) (X는 임의의 아미노산이다), 비오틴 어셉터 펩티드, CXPXR-알데히드 태그 (서열 1058) (X는 임의의 아미노산이다), 또는 His 태그일 수도 있다. 특정 실시양태에서, 이같은 조작된 항체는 시스테인, 리신, 히스티딘, 티로신, 포르밀-글리신, 피롤리신, 피롤린-카르복시리신 및 비천연 아미노산을 통한 화학선택적 접합을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 업계에 공지된 다른 접합 방법과 조합되어 본 발명의 방법을 사용하여 표지된다.
특정 측면에서, 효소 Sfp 및 AcpS가 항체의 VH, VL, CH1, CH2, CH3, 또는 CL 영역에 위치하는 S-시리즈 펩티드 (예를 들어, S1, S2, S3, S4, S5, S6 및 S7) 및 A-시리즈 펩티드 (예를 들어, A1, A-1, A-2, A-3, A-4 및 A-6)를 함유하도록 조작된 항체 상으로의 동일하거나 상이한 2개의 표지의 직교성 부위-특이적 표지에 사용된다 (표 2를 또한 참조한다).
다른 측면에서, 효소 Sfp 및 AcpS가 항체의 CH1, CH2, CH3, 또는 CL 영역에 위치하는 ybbR-시리즈 펩티드 (예를 들어, ybbR11, ybbR12 및 ybbR13) 및 A-시리즈 펩티드 (예를 들어, A1, A-1, A-2, A-3, A-4 및 A-6)를 함유하도록 조작된 항체 상으로의 2개의 상이한 표지의 직교성 부위-특이적 표지에 사용된다.
다른 측면에서, 효소 Sfp 또는 AcpS가 다른 접합 방법과 조합되어 항체의 VH, VL, CH1, CH2, CH3, 또는 CL 영역에 위치하는 ybbR-시리즈 펩티드 (예를 들어, ybbR11, ybbR12 및 ybbR13) 및 A-시리즈 펩티드 (예를 들어, A1, A-1, A-2, A-3, A-4 및 A-6)를 함유하도록 조작된 항체 상으로의 직교성 부위-특이적 표지에 사용된다. 이같은 방법은 리신, 시스테인, 티로신, 히스티딘, 포르밀 글리신, 비천연 아미노산, 피롤리신 및/또는 피롤린-카르복시-리신에 대한 접합을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이같은 방법은 Sfp 또는 AcpS를 통한 효소적 접합에 사용된 것과 동일하거나 상이한 표지를 부착하는데 사용될 수 있다.
4'- 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 단백질 및 펩티드 기질
본원에서 사용되는 경우에, "4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제" (PPTase) 및 "4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 단백질"이라는 용어는 상호교환가능하게 사용되고, ppan 기를 공여자 분자, 예컨대 조효소 A (CoA) 또는 이의 유사체로부터 기질, 예컨대 펩티드 태그 또는 아실 캐리어 단백질로 전달할 수 있는 임의의 단백질 또는 그의 단편을 지칭한다.
PPTase는 지방산 신타제 (FAS), 폴리케티드 신타제 (PKS) 및 비-리보솜 펩티드 신테타제 (NRPS)와 회합된 캐리어 단백질의 번역후 변형을 촉매하는 효소이다. 이러한 캐리어 단백질은 통상적으로 ACP, 아실 캐리어 단백질 (FAS 및 PKS), 또는 PCP, 펩티딜 캐리어 단백질 (NRPS)로 지칭된다. ACP 및 PCP는 약 80개의 아미노산으로 이루어지고, 일반적으로 FAS, PKS, 또는 NRPS 다중효소 복합체 내에 도메인으로서 통합된다. 일부 경우에, ACP 및 PCP는 독립적인(free-standing) 자가 폴딩 단백질로서 또한 발견된다. ACP는 지방산 및 폴리케티드 생합성에 필수적인데, 상응하는 대사 중간체를 이의 가요성 ppan 보결분자단(prosthetic group)에 대한 공유결합 부착을 통해 운반하기 때문이다. PCP는 NRPS 다중효소 복합체 내의 활성 부위들 사이에서 펩티드 중간체를 수송함으로써 비-리보솜 펩티드 합성에서 유사한 기능을 수행한다. PPTase는 서열 및 구조 유사성 및 기질 특이성을 기초로 3가지 군으로 분류되었다. PPTase의 제1 군의 구성원, 예를 들어 에스케리키아 콜라이의 AcpS는 아미노산 잔기 약 120개의 길이이고, 동종삼량체로서 기능하며, 기질 특이성이 상당히 좁고, 예를 들어 II형 FAS 및 PKS 시스템의 아실 캐리어 단백질 (ACP)에 기질 특이성이 제한된다. 바실루스 서브틸리스의 Sfp 또는 인간 PPTase가 예시되는 제2 군의 구성원은 단량체로서 기능하고, NRP, FAS 및 PKS와 회합된 캐리어 단백질을 포함하는 넓은 기질 특이성을 지니는 것으로 보고되었다. (예를 들어, 문헌 [Suo et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA3 98:99-104, 2001]; [Quadri et al.,Biochem., 37:1585-95, 1998]; [Liu et al., Arch. Microbiol, 183:37-44, 2005]; [Joshi et al., J. Biol. Chem., 278:33142-33149, 2003] 참조). 제3 군은 I형 FAS에 공유결합으로 부착된 PPTase, 예컨대 효모 세포질 FAS와 회합된 것들을 포함한다. (예를 들어, 문헌 [Fichtlscherer et al., Eur. J. Biochem., 267:2666-71, 2000] 참조).
본 발명에 따르면, PPTase는 이. 콜라이(E. coli)로부터의 AcpS (I형 PPTase) 및 비. 서브틸리스로부터의 Sfp (II형 PPTase), 에스. 세레비시아에, 에스. 폼베(S. pombe), 씨. 알바칸스(C. albacans), 이. 니둘란스(E. nidulans), 및 피. 파툴룸(P. patulum)으로부터의 지방산 신타제 (FAS)와 회합된 통합 PPTase 도메인 (III형 PPTase), 이. 콜라이, 에스. 플렉스너리(S. flexneri), 에스. 티피무리움(S. typhimurium) 및 에스. 오스틴(S. austin)으로부터의 EntD, 비. 푸밀루스(B. pumilus)로부터의 Psf-1, 비. 브레비스(B. brevis)로부터의 Gsp, 아나바에나(Anabaena) 종으로부터의 Hetl, 에스. 세레비시아에로부터의 Lys5, 비. 서브틸리스로부터의 Lpa-14 및 이. 콜라이로부터의 0195, 티. 마리티마 MSB8의 PPTase (NP_228501), 호모 사피엔스의 PPTase (NP_056238), 및 이들의 상동체 및 돌연변이체를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성이 있는 천연 발생 단백질을 포함한다. 본 발명의 PPTase는 본원에 기술된 펩티드 모이어티를 4'-포스포판테테이닐화시킬 수 있는, 상기 기술된 것들 이외의 종으로부터의 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 단백질, 뿐만 아니라 인공적으로 또는 재조합으로 생산된 단백질을 또한 포함한다.
Sfp 및 AcpS는 캐리어 단백질 도메인에 대한 이들의 기질 특이성 및 이들의 구조 양쪽 면에서 차이를 나타내는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 2가지 부류를 나타낸다 (문헌 [Flugal et al., J. Biol. Chem., 275:959-968, 2000]; [Lambalot et al., Chem. Biol., 3:923-936, 1996]). Sfp 부류의 유사이량체성(pseudodimer) PPTase는 잔기 약 230개의 크기이고, Sfp의 결정 구조는 Sfp가 효소의 활성 부위가 계면에 있으면서 분자의 N- 및 C-말단 절반이 유사한 폴드(fold)를 채택하는 2-폴드 대칭을 지닌다는 것을 시사한다 (문헌 [Hodneland et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99:5048-5052, 2002]; [ et al., Science, 312:273-276, 2006]). 대조적으로, AcpS는 Sfp의 약 절반 크기인 잔기 약 120개의 길이이고, AcpS의 결정 구조는 이러한 효소가 삼량체로 조립되고, ACP 및 CoA 결합 부위가 각각의 단량체 사이의 계면에서 형성된다는 것을 나타낸다 (문헌 [Reuter et al., Embo. J., 18:6823-6831, 1999]; [Chirgadze et al., Embo. J., 19:5281-5287, 2000]). Sfp는 비-리보솜 펩티드 신테타제, 폴리케티드 신타제, 및 지방산 신타제로부터의 PCP 및 ACP 도메인 양쪽 모두를 변형시킬 수 있는 한편, AcpS는 ACP만 변형시킨다는 점에서, Sfp가 AcpS보다 훨씬 더 넓은 기질 특이성을 나타낸다는 것이 보고되었다 (문헌 [Flugel et al., J. Biol. Chem., 275:959-968, 2000]; [Parris et al., Structure, 8:883-895, 2000]; [Mofid et al., J. Biol. Chem., 277:17023-17031, 2002]).
양쪽 종류의 PPTase의 ACP 및 PCP 기질은 4-나선 다발 단백질로서 유사한 폴드를 채택하고, 이때 ppan 보결분자단에 의해 변형될 세린 잔기가 제2 알파-나선의 상부에 있으며, 이는 Sfp 및 AcpS와 상호작용하는데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다 (문헌 [Hodneland et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99:5048-5052, 2002]; [Chirgadze et al., Embo. J., 19:5281-5287, 2000]; [Quadri et al., Biochem., 37:1585-1595, 1998]; [Li et al., Biochem., 42:4648-4657, 2003]). PCP와 ACP 사이에 명백한 컨센서스 서열 차이는 없지만, 둘 사이의 가장 유의한 차이는 캐리어 단백질의 정전기 표면 전위이고, 이때 FAS 및 PKS에서 PCP는 중성 단백질 표면이고, ACP 도메인은 음성으로 하전된 산성 표면이다 (문헌 [Parris et al., Structure, 8:883-895, 2000]).
짧은 펩티드의 군들이 PPTase에 대한 효율적인 기질로서 확인되었다. 예를 들어, ybbR13은 Sfp의 기질인 아미노산 잔기 11개의 펩티드이다 (문헌 [J. Yin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 102:15815-15820, 2005]; [Z. Zhou et al., ACS Chem Biol., 2:337-346, 2007]; [Z. Zhou et al., J. Am. Chem. Soc., 130: 9925-9930, 2008]). ybbR13 펩티드 (DSLEFIASKLA (서열 9))는 비. 서브틸리스 게놈의 파지 디스플레이 라이브러리로부터 단리되었다 (문헌 [J. Yin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 102:15815-15820, 2005]). ybbR13 펩티드의 서열의 일부분은 ybbR로 칭해지는 비. 서브틸리스 오픈 리딩 프레임(open reading frame)으로부터 유래되고, 이는 ACP, PCP, 및 아릴 캐리어 단백질 (ArCP)과 같은 PPTase의 공지된 기질에서 보존되는 (H/D)S(L/I) 3-펩티드 서열을 N-말단에 포함한다. ybbR 펩티드는 PCP에서 보존되는 것으로 발견된 아미노산 서열 DxFFxxLGG (서열 1059)를 이의 N-말단에 포함하지 않는다. 부위 특이적 표지를 위한 4'-포스포판테테이닐화 반응에서 기질로서 사용될 수 있는 ybbR13 펩티드의 변형 및 변이체가 기술되어 있다 (문헌 [J. Yin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 102:15815-15820, 2005]). PPTase의 추가적인 펩티드 기질은 각각 Sfp 또는 AcpS와의 반응성을 기초로 "S" 또는 "A"로 지정되는 S 시리즈의 펩티드 및 A 시리즈의 펩티드이다 (문헌 [Z. Zhou et al. ACS Chem Biol., 2:337-346, 2007] 및 [Z. Zhou et al. J. Am. Chem. Soc., 130:9925-9930, 2008]). 예시적인 S 시리즈의 펩티드는 Sfp의 효율적인 기질인 S6을 포함하지만 이에 한정되지 않고, 예시적인 A 시리즈의 펩티드는 AcpS의 효율적인 기질인 A1을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. S6 및 A1 펩티드 양쪽 모두 아미노산 잔기 12개의 길이이다.
펩티드 기질의 예가 하기 표 2에서 열거된다. 본 발명에 따르면, 이러한 짧은 펩티드 태그들이 PPTase에 의해 촉매되는 반응에서 표적 단백질 (항체 포함)의 부위-특이적 표지에 사용될 수 있다. 추가적으로, 본원에 기술된 펩티드 태그 및 각각의 PPTase의 쌍, 예를 들어 ybbR13/Sfp 또는 S6/Sfp 및 A1/AcpS가, 예를 들어 세포 분해물에서 또는 살아 있는 세포의 표면 상에서, 하나 (또는 다중)의 표적 단백질의 직교성 부위-특이적 표지에 또한 사용될 수 있다.
Figure pct00116
따라서, 본 발명은 표 2에 열거된 펩티드 태그 중 하나 이상을 함유하는 조작된 항체, 및 이같은 항체를 표지하는 방법, 예를 들어 세포독소와 접합시키는 방법을 제공한다. 표지 화학이 하기 및 실시예에서 설명된다.
2. 표지 화학
본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편은 Sfp, AcpS, 인간 PPTase 또는 티. 마리티마 PPTase를 포함하지만 이에 한정되지 않는 PPTase 또는 그의 돌연변이체를 사용하여 짧은 펩티드 태그 (삽입되거나, 그라프팅되거나, 이의 조합)의 번역후 변형에 의해 부위-특이적으로 표지된다. 이같은 번역후 변형은 짧은 펩티드 태그 내의 보존된 세린 잔기와 조효소 A (CoA) 또는 조효소 A 유사체의 4'-포스포판테테이닐 (ppan) 기 사이의 PPTase-촉매 반응을 수반한다. 이러한 반응에서, 항체 내로 혼입 (즉, 삽입 또는 그라프팅 또는 이의 조합)된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린 잔기의 히드록실 기와 포스포디에스테르 결합을 형성하는 것을 통해 CoA의 ppan 보결분자단 또는 CoA 유사체의 변형된 ppan 보결분자단이 짧은 펩티드 태그에 부착된다. ppan 또는 변형된 ppan가 말단 기 (TG)에 연결되고, 이에 의해 포스포디에스테르 결합의 형성이 ppan 또는 변형된 ppan 모이어티를 포함하는 링커를 통해 말단 기 (TG)를 변형된 항체 또는 그의 단편에 접합시킨다.
특정 실시양태에서, 하기 반응식 Ia-Ic에서 제시된 바와 같이, 말단 기 (TG)에 연결된 CoA 또는 말단 기 (TG)에 연결된 CoA 유사체를 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린과 반응시킴으로써 번역후 변형이 일어나는 1-단계 방법에 의해 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편이 표지된다. 대안적으로, 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편의 번역후 변형의 다른 실시양태에서, 먼저 활성화된 CoA 또는 활성화된 CoA 유사체를 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린과 반응시킨 후, 관능화된 말단 기 (TG)를 활성화된 CoA 또는 활성화된 CoA 상의 반응성 기와 반응시키는 것을 번역후 변형이 수반하는 2-단계 방법에 의해 변형된 항체 또는 그의 단편이 표지된다. 하기 반응식 IIa-IIf에서 이같은 2-단계 방법이 도해된다. 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편의 번역후 변형의 다른 실시양태에서, 먼저 보호된 ppan 보결분자단이 있는 CoA 또는 보호된 ppan 보결분자단이 있는 CoA 유사체를 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린과 반응시키고, 이에 의해 CoA 또는 CoA 유사체를 항체에 부착시키는 것을 번역후 변형이 수반하는 3-단계 방법에 의해 변형된 항체 또는 그의 단편이 표지된다. 제2 단계에서, 보호된 ppan 보결분자단이 탈보호되고, 이에 의해 보호된 ppan 보결분자단 상의 반응성 관능기가 생성된다. 제3 단계에서, 이러한 반응성 관능기가 말단 기 (TG)에 연결되고, 이에 의해 말단 기를 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착시킨다. 하기 반응식 IIIa-IIIf에서 이같은 3-단계 방법이 도해된다.
1-단계 방법
본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는데 사용된 1-단계 방법이 반응식 Ia에서 제시된다:
반응식 Ia
Figure pct00117
(상기 식에서,
R2는 H 또는 -P(=O)(OH)2이고;
링커 유닛 (LU)은 말단 기 (TG)를 CoA 유사체의 변형된 ppan 보결분자단에 연결시키는 화학적 모이어티이며,
말단 기 (TG)는 항암제, 항염증제, 항진균제, 항박테리아제, 항기생충제, 항바이러스제 및 마취제로부터 선택된 약물 모이어티, 생물물리학적 프로브, 형광단, 친화도 프로브, 킬레이트화제, 분광학적 프로브, 방사성 프로브, 지질 분자, 폴리에틸렌 글리콜, 중합체, 스핀 표지, DNA, RNA, 단백질, 펩티드, 항체, 항체 단편, 나노입자, 양자점, 리포솜, PLGA 입자, 폴리사카라이드, 또는 표면이다).
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커, 광 절단성 링커 또는 이들의 임의의 조합물로부터 선택된 링커를 포함하고, 링커 유닛 (LU)은 자기-희생적 스페이서를 임의로 함유한다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L2는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L3은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L4는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커, 광 절단성 링커 또는 자기-희생적 스페이서이다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L2는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L3은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L4는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커, 광 절단성 링커 또는 자기-희생적 스페이서이다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 결합, -A1-, -A1X2- 또는 -X2-이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00118
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00119
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
L2는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L3은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L4는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커, 광 절단성 링커 또는 자기-희생적 스페이서이다.
특정 실시양태에서, L1은 C(=O)-CH2CH2-NH-C(=O)-CH2CH2-S-이고, 따라서 LU는 -C(=O)-CH2CH2-NH-C(=O)-CH2CH2-S-L2-L3-L4-이다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 결합, -A1-, -A1X2- 또는 -X2-이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00120
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1-4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1-4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1-4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1-4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00121
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
L2는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L3은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L4는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커, 광 절단성 링커 또는 자기-희생적 스페이서이다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 결합, -A1-, -A1X2- 또는 -X2-이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00122
Figure pct00123
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1-4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1-4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1-4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1-4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00124
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
L2는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L3은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
L4는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커, 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커, 광 절단성 링커 또는 자기-희생적 스페이서이다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 결합, -A1-, -A1X2- 또는 -X2-이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00125
Figure pct00126
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1-4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1-4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1-4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1-4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00127
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
L2는 결합, 비-효소 절단성 링커 또는 비-절단성 링커이고;
L3은 결합, 비-효소 절단성 링커 또는 비-절단성 링커이고;
L4는 결합, 효소 절단성 링커 또는 자기-희생적 스페이서이다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 결합, -A1-, -A1X2- 또는 -X2-이고;
L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00128
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NR4-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH-, -(C(R4)2)nNH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00129
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mC(=O)-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
Figure pct00130
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00131
Figure pct00132
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1-4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1-4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1-4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00133
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택된다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 결합, -A1-, -A1X2- 또는 -X2-이고;
L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00134
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00135
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00136
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00137
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택된다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -L1-L2-L3-L4-이고, 식 중
L1은 결합, -A1-, -A1X2- 또는 -X2-이고;
L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
Figure pct00138
이고;
A1은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00139
이고;
A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
Figure pct00140
이고;
A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
각각의 X2는 독립적으로 결합,
Figure pct00141
로부터 선택되고;
각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
R8은 독립적으로
Figure pct00142
로부터 선택되고;
R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택된다.
본원에 기술된 화합물 또는 방법 중 임의의 것의 특정 실시양태에서, L1은 -C(=O)-NH-CH2-CH2-S-[L2-L3-L4-TG]이다. (각괄호에서 도시된 이러한 화학식의 일부분 예컨대 [L2-L3-L4-TG]는 화학식의 어떤 개방 원자가가 나머지 구조의 각괄호에 넣어진 부분에 부착되는지를 확인하기 위해 기술되는 화학식에 부가된다.)
본원에 기술된 화합물 또는 방법 중 임의의 것의 특정 실시양태에서, L2
Figure pct00143
로부터 선택된다.
본원에 기술된 화합물 또는 방법 중 임의의 것의 특정 실시양태에서, L3은 -(CH2)2-6-C(=O)-[L4-TG]; -(CH2)2-6-NH-[L4-TG]; -(CH2)2-6-S-[L4-TG]; -(CH2)2-6-Z-[L4-TG]; 및 -(CH2)2-6-Z-C(=O)-[L4-TG]로부터 선택되고, 식 중 Z는 O, NH 또는 S이다.
본원에 기술된 화합물 또는 방법 중 임의의 것의 특정 실시양태에서, L4는 결합 또는 하기 화학식의 val-cit 링커이다:
Figure pct00144
.
L4가 val-cit 링커일 때, L3은 바람직하게는 -(CH2)2-6-C(=O)-이다.
본원에 기술된 화합물 또는 방법 중 임의의 것의 특정 실시양태에서, TG는 메이탄시노이드 예컨대 DM1 또는 DM4, 또는 돌로스타틴 10 화합물, 예를 들어 아우리스타틴 MMAF 또는 MMAE, 또는 칼리키아마이신 예컨대 N-아세틸-γ-칼리키아마이신, 또는 표지 또는 염료 예컨대 로다민 또는 테트라메틸로다민이다.
본원에서 사용되는 경우에, "링커"는 항체 또는 그의 단편을 말단 기에 연결시킬 수 있는 임의의 화학적 모이어티이다. 화합물 또는 항체가 여전히 활성인 상태에서, 링커는 절단, 예컨대 산-유도 절단, 광-유도 절단, 펩티다제-유도 절단, 에스테라제-유도 절단, 및 디술피드 결합 절단에 대해 감수성일 수 있다. 대안적으로, 링커는 절단에 대해 실질적으로 저항성일 수 있다. 링커는 자기-희생적 스페이서를 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수 있다.
말단 기 (TG)를 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편에 접합시키기 위해 본원에서 사용되는 바와 같은 비-효소 절단성 링커의 비-제한적인 예로는 산-불안정 링커, 디술피드 모이어티를 함유하는 링커, 트리아졸 모이어티를 함유하는 링커, 히드라진 모이어티를 함유하는 링커, 티오에테르 모이어티를 함유하는 링커, 디아조 모이어티를 함유하는 링커, 옥심 모이어티를 함유하는 링커, 아미드 모이어티를 함유하는 링커 및 아세트아미드 모이어티를 함유하는 링커가 포함된다.
말단 기 (TG)를 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편에 접합시키기 위해 본원에서 사용되는 바와 같은 효소 절단성 링커의 비-제한적인 예는 프로테아제(protease)에 의해 절단되는 링커, 아미다제(amidase)에 의해 절단되는 링커, 및 β-글루쿠로니다제(glucuronidase)에 의해 절단되는 링커를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
특정 실시양태에서, 이같은 효소 절단성 링커는 카텝신 Z, 카텝신 B, 카텝신 H 및 카텝신 C가 포함되는 카텝신에 의해 절단되는 링커이다. 특정 실시양태에서, 효소 절단성 링커는 카텝신 Z, 카텝신 B, 카텝신 H 또는 카텝신 C에 의해 절단되는 디펩티드가 포함되는, 카텝신에 의해 절단되는 디펩티드이다. 특정 실시양태에서, 효소 절단성 링커는 카텝신 B-절단성 펩티드 링커이다. 특정 실시양태에서, 효소 절단성 링커는 카텝신 B-절단성 디펩티드 링커이다. 특정 실시양태에서, 효소 절단성 링커는 발린-시트룰린 또는 페닐알라닌-리신인 카텝신 B-절단성 디펩티드 링커이다. 말단 기 (TG)를 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편에 접합시키기 위해 본원에서 사용되는 바와 같은 효소 절단성 링커의 기타 비-제한적인 예는 β-글루쿠로니다제에 의해 분해되는 링커, 예를 들어
Figure pct00145
를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 문헌 [Ducry et al, Bioconjugate Chem, vol. 21(1), 5-13 (2010)] 참조.
"자기-희생적 스페이서"는 한쪽 말단에서 제1 화학적 모이어티에, 다른 쪽 말단에서 제2 화학적 모이어티에 공유결합으로 연결됨으로써 안정적인 3부 분자를 형성하는 2관능성 화학적 모이어티이다. 자기-희생적 스페이서와 제1 화학적 모이어티 사이의 결합이 절단되면, 자기-희생적 스페이서에서 신속하고 자발적인 분자내 반응이 진행되고, 이에 의해 제2 화학적 모이어티가 분리된다. 이러한 분자내 반응은 일반적으로 전자 재배열 예컨대 1,4, 또는 1,6, 또는 1,8 제거 반응 또는 고도로 선호되는 5- 또는 6-원 고리가 형성되는 고리화를 수반한다. 본 발명의 특정 실시양태에서는, 제1 모이어티는 효소 절단성 링커이고, 이러한 절단은 효소 반응으로부터 초래되는 한편, 다른 실시양태에서는, 제1 모이어티는 산-불안정 링커이고, 이러한 절단은 pH 변화로 인해 발생한다. 본 발명에 적용되는 경우에, 제2 모이어티는 본원에서 정의된 바와 같은 "표지" 기이다. 특정 실시양태에서는 자기-희생적 스페이서로부터의 제1 모이어티의 절단이 단백질분해성 효소에 의한 절단으로부터 초래되는 한편, 다른 실시양태에서는 이는 가수분해효소에 의한 절단으로부터 초래된다. 특정 실시양태에서, 자기-희생적 스페이서로부터의 제1 모이어티의 절단은 카텝신 효소에 의한 절단으로부터 초래된다.
특정 실시양태에서, 효소 절단성 링커는 펩티드 링커이고, 자기-희생적 스페이서는 이의 끝부분 중 하나에서는 펩티드 링커에 공유결합으로 연결되고, 이의 다른 끝부분에서는 약물 모이어티에 공유결합으로 연결된다. 이러한 3부 분자는 안정적이고, 효소의 부재 하에 약리학적으로 불활성이지만, 스페이서 모이어티 및 펩티드 모이어티를 공유결합으로 연결하는 결합에서 효소에 의해 효소 절단성이다. 펩티드 모이어티가 3부 분자로부터 절단되고, 이는 스페이서 모이어티의 자기-희생적 특성을 개시시켜, 스페이서 모이어티를 약물 모이어티에 공유결합으로 연결하는 결합의 자발적인 절단을 초래하며, 이에 의해 약리학적으로 활성인 형태의 약물의 방출을 일으킨다.
말단 기 (TG)를 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편에 접합시키는 것에서 임의로 사용되는 자기-희생적 스페이서의 비-제한적인 예는 벤질 카르보닐 모이어티, 벤질 에테르 모이어티, 4-아미노부티레이트 모이어티, 헤미티오아미날 모이어티 또는 N-아실헤미티오아미날 모이어티를 포함하는 모이어티를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
자기-희생적 스페이서의 기타 예는 p-아미노벤질옥시카르보닐 기, p-아미노벤질옥시카르보닐 기와 전자적으로 유사한 방향족 화합물, 예컨대 2-아미노이미다졸-5-메탄올 유도체 및 오르토 또는 파라-아미노벤질아세탈을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 특정 실시양태에서, 아미드 결합 가수분해 시 고리화가 진행되는 본원에서 사용된 자기-희생적 스페이서는 치환 및 미치환 4-아미노부티르산 아미드 및 2-아미노페닐프로피온산 아미드를 포함한다.
특정 실시양태에서는 자기-희생적 스페이서가
Figure pct00146
또는
Figure pct00147
인 한편, 다른 실시양태에서는 자기-희생적 스페이서가
Figure pct00148
이고, 식 중 n은 1 또는 2이다. 다른 실시양태에서, 자기-희생적 스페이서는
Figure pct00149
이고, 식 중 n은 1 또는 2이다. 다른 실시양태에서, 자기-희생적 스페이서는
Figure pct00150
이고, 식 중 n은 1 또는 2이다. 다른 실시양태에서, 자기-희생적 스페이서는
Figure pct00151
이고, 식 중 n은 1 또는 2이다. 다른 실시양태에서, 자기-희생적 스페이서는
Figure pct00152
이고, 식 중 n은 1 또는 2이다.
반응식 Ib는 링커 유닛 (LU)이 -L1-L2-L3-L4-인 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편의 번역후 변형을 도해한다.
반응식 Ib
Figure pct00153
(상기 식에서, R2, L1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 Ia 및 반응식 Ib의 CoA 유사체는 화학적 전합성에 의해 수득될 수 있지만, 바람직하게는 반응식 Ia 및 반응식 Ib의 CoA 유사체는 판테테인 유사체가 화학적으로 합성된 후 상응하는 CoA 유사체로 생합성적으로 전환되는 화학효소적 프로세스에 의해 수득된다 (문헌 [Kristine M. Clarke et al., "In Vivo Reporter Labeling of Proteins via Metabolic Delivery of Coenzyme A Analogues", J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, p. 11234-11235] 및 [Jordan L. Meier et al., "Synthesis and Evaluation of Bioorthogonal Pantetheine Analogues for in Vivo Protein Modification", J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, p. 12174-12184] 참조). 반응식 Ia의 CoA 유사체의 생합성 전환이 하기에서 제시되는 한편:
Figure pct00154
반응식 Ib의 CoA 유사체의 생합성 전환이 하기에서 제시된다:
Figure pct00155
(상기 식에서, LU, L1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
특정 실시양태에서, 이러한 생합성 전환은 "생체내에서" 발생하고, 이때 판테테인 유사체가 주위 배지로부터 세포에 진입하고, 이에 의해 일단 세포 내에 있으면 이는 CoA 효소 경로에 의해 상응하는 CoA 유사체로 전환된다. 구체적인 실시양태에서, 이. 콜라이가 판테테인 유사체의 상응하는 CoA 유사체로의 생합성 전환에 사용되고, 이때 판테테인 유사체가 주위 배지로부터 이. 콜라이에 진입하고, 일단 세포 내에 있으면, 판테테인 유사체가 먼저 아데노신-5'-트리포스페이트 (ATP)를 사용하여 판토테네이트 키나제 (PanK 또는 CoaA)에 의해 인산화된 후, 포스포판테테인 아데닐릴트랜스퍼라제 (PPAT 또는 CoaD)에 의해 아데닐화되어, 데포스포-CoA 유사체를 제공하고, 이어서 데포스포조효소 A 키나제 (DPCK 또는 CoaE)에 의해 추가로 인산화되어, CoA 유사체가 산출된다.
다른 실시양태에서, 이러한 생합성 전환은 "시험관내에서" 발생하고, 이때 효소적 CoA 경로가 판테테인 유사체로 재구성되고, 이에 의해 이는 재구성된 CoA 효소 경로에 의해 "시험관내에서" 상응하는 CoA 유사체로 전환된다. "시험관내" 전환의 구체적인 실시양태에서, 재구성된 CoA 효소 경로는 판테테인 유사체가 먼저 CoaA 및 ATP에 의해 인산화된 후, CoaD에 의해 아데닐화되어 데포스포-CoA 유사체를 제공하고, 이어서 CoaE로 추가로 인산화되어 CoA 유사체가 산출되는 이. 콜라이 CoA 효소 경로이다.
특정 실시양태에서, 링커 유닛 (LU)은 -C(=O)NH(CH2)2S-L2-L3-L4-이고, R2는 -P(=O)(OH)2이며, 이같은 실시양태에서, CoA에 말단 기가 연결된다. 반응식 Ic는 혼입된 짧은 펩티드 태그 내의 보존된 세린 잔기와 조효소 A (CoA)에 연결된 말단 기 (TG) 사이의 반응을 PPTase가 촉매하는 구체적인 실시양태에 대한 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편의 번역후 변형을 도해한다:
반응식 Ic
Figure pct00156
(상기 식에서, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편은 CoA 또는 CoA 유사체에 연결된 말단 기가 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린과 반응하는 반응식 Ia, 반응식 Ib 및 반응식 Ic에서 제시된 바와 같은 1-단계 방법에 의해 부위-특이적으로 표지된다.
1-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 소형 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계, 및
(b) 화학식 A의 구조를 갖는 화합물의 존재 하에 변형된 항체 또는 그의 단편을 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기로 표지하는 단계:
<화학식 A>
Figure pct00157
(상기 식에서, R2, 링커 유닛 (LU) 및 TG는 본원에서 기술된 바와 같다).
화학식 A의 화합물을 사용하는 이같은 1-단계 방법에서, 말단 기 (TG)가 이에 의해 화학식 I-a에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 접합된다. 화학식 I-a의 링커는 4'-포스포판테테이닐 모이어티와 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린 잔기의 히드록실 기 사이에 형성된 포스포디에스테르 결합에 의해 소형 펩티드 태그에 부착된다:
<화학식 I-a>
Figure pct00158
(상기 식에서, LU는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
특정 실시양태에서, 1-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 소형 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계, 및
(b) 화학식 B의 구조를 갖는 화합물의 존재 하에 변형된 항체 또는 그의 단편을 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기로 표지하는 단계:
<화학식 B>
Figure pct00159
(상기 식에서, R2, L1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 기술된 바와 같다).
상기 기술된 화학식 B의 화합물을 사용하는 이같은 1-단계 방법에서, 말단 기가 이에 의해 화학식 I-b에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 접합된다. 화학식 I-b의 링커는 4'-포스포판테테이닐 모이어티와 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린 잔기의 히드록실 기 사이에 형성된 포스포디에스테르 결합에 의해 소형 펩티드 태그에 부착된다:
<화학식 I-b>
Figure pct00160
(상기 식에서, L1, L2, L3 및 L4는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
다른 실시양태에서, 1-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 소형 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계, 및
(b) 화학식 C의 구조를 갖는 화합물의 존재 하에 변형된 항체 또는 그의 단편을 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써 변형된 항체 또는 그의 단편을 말단 기로 표지하는 단계:
<화학식 C>
Figure pct00161
(상기 식에서, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 기술된 바와 같다).
상기 기술된 화학식 C의 화합물을 사용하는 이같은 1-단계 방법에서, 말단 기가 이에 의해 화학식 I-c에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 접합된다. 화학식 I-c의 링커는 4'-포스포판테테이닐 모이어티와 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린 잔기의 히드록실 기 사이에 형성된 포스포디에스테르 결합에 의해 소형 펩티드 태그에 부착된다:
<화학식 I-c>
Figure pct00162
(상기 식에서, L2, L3 및 L4는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
본원에 기술된 1-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편은 발현된 변형된 항체 또는 그의 단편과 동일한 세포에서 공발현된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소 및 화학식 A, 화학식 B 또는 화학식 C의 구조를 갖는 화합물과 접촉된다. 본원에 기술된 1-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편은 동일한 세포 또는 또 다른 세포에서 생산된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소 및 화학식 A, 화학식 B 또는 화학식 C의 구조를 갖는 화합물과 세포 배양 배지에서 접촉된다. 본원에 기술된 1-단계 방법의 특정 실시양태에서, 고체 지지체에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소가 고정된다. 특정 실시양태에서, 고체 지지체는 임의로 비드 또는 칼럼 상의 중합체로 구성된다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 결합이고, L3은 결합이고, L4는 -A4-이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, A4는 -(CH2)nNHC(=O)-이며, X2
Figure pct00163
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 결합이고, L3은 결합이고, L4는 -A4-이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, A4는 -(CH2)nNHC(=O)-이고; X2
Figure pct00164
이며, TG는 형광 프로브이다.
특정 실시양태에서, 화학식 B의 화합물은
Figure pct00165
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 결합이고, L3은 결합이고, L4는 -A4-이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, A4는 -(CH2)nC(=O)-이며, X2
Figure pct00166
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 결합이고, L3은 결합이고, L4는 -A4-이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, A4는 -(CH2)nC(=O)-이고; X2
Figure pct00167
이며, TG는 약물 모이어티이다.
특정 실시양태에서, 화학식 B의 화합물은
Figure pct00168
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 -A2-이고, L3은 -A3-이고, L4
Figure pct00169
이고; A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, A2는 -(CH2)nC(=O)이고, A3
Figure pct00170
이며, X2
Figure pct00171
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 -A2-이고, L3은 -A3-이고, L4
Figure pct00172
이고; A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, A2는 -(CH2)nC(=O)이고, A3
Figure pct00173
이고; X2
Figure pct00174
이며, TG는 약물 모이어티이다.
특정 실시양태에서, 화학식 B의 화합물은
Figure pct00175
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 결합-이고, L3은 -A3-이고, L4는 결합이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, A3은 -(CH2)nC(=O)-이며, X2는 -(CH2)nC(=O)NH-이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 결합-이고, L3은 -A3-이고, L4는 결합이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, A3은 -(CH2)nC(=O)-이고, X2는 -(CH2)nC(=O)NH-이고, TG는 약물 모이어티이다.
특정 실시양태에서, 화학식 B의 화합물은
Figure pct00176
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 결합이고, L3은 -A3-이고, L4는 결합이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS이고, A3은 -(CH2)nC(=O)-이고, X2는 -CHR4(CH2)nC(=O)NH-이고, R4는 -C(=O)OH이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, L2는 결합이고, L3은 -A3-이고, L4는 결합이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS이고, A3은 -(CH2)nC(=O)-이고, X2는 -CHR4(CH2)nC(=O)NH-, R4는 -C(=O)OH이며, TG는 약물 모이어티이다.
특정 실시양태에서, 화학식 B의 화합물은
Figure pct00177
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)C(=O)NH-이고; L2는 결합이고; L3은 결합이며, L4는 -A4-이고, A4는 -(CH2)nNHC(=O)-이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)C(=O)NH-이고; L2는 결합이고; L3은 결합이며, L4는 -A4-이고, A4는 -(CH2)nC(=O)-이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)C(=O)NH-이고; L2는 -A2-이고, A2는 -(CH2)nC(=O이고; L3은 -A3-이고, A3
Figure pct00178
이며, L4
Figure pct00179
이다.
본원에서 제공된 방법, 화합물 및 면역접합체의 특정 실시양태에서, L1은 -A1X2-이고, A1은 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2는 -(CH2)C(=O)NH-이고; L2는 결합-이고; L3은 -A3-이고, A3은 -(CH2)nC(=O)-이며, L4는 결합이다.
2-단계 방법
대안적으로, 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편은 2-단계 방법에 의해 부위-특이적으로 표지되고, 이때, 제1 단계에서, 관능기 (R1)를 함유하는 CoA의 ppan 보결분자단 또는 CoA 유사체의 변형된 ppan 보결분자단이 4'-포스포판테테이닐 모이어티와 항체 내로 혼입된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린 잔기의 히드록실 기 사이에 형성된 포스포디에스테르 결합에 의해 짧은 펩티드 태그에 부착된다. 제2 단계에서, 관능기 (R1)와 반응성인 기에 연결되거나 또는 이에 직접적으로 부착된 말단 기 (TG)가 CoA의 ppan 보결분자단 또는 CoA 유사체의 변형된 ppan 보결분자단 상의 관능기 (R1)와 반응되고, 이에 의해 말단 기를 변형된 항체 또는 그의 단편에 직접적으로 부착시키거나 또는 말단 기를 링커 유닛 (LU)을 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착시킨다.
2-단계 방법의 한 실시양태가 반응식 IIa에서 제시된다.
반응식 IIa
Figure pct00180
(상기 식에서, X 및 상응하는 R1은 하기 표 3에서 제공된 바와 같고, R2, A1, L2, X2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다):
Figure pct00181
X 및 R1의 알켄, 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐, 옥사노보르나디엔, 디아릴 테트라진, 모노아릴 테트라진 및 노르보르넨은 임의로 치환된다.
반응식 IIa의 2-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 D의 화합물의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 D-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 D>
Figure pct00182
<화학식 D-a>
Figure pct00183
(c) 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 화학식 IIa의 화합물과 반응시키는 단계:
<화학식 II-a>
Figure pct00184
(상기 식에서, X, R1, R2, A1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIa의 2-단계 방법의 결과로서, 말단 기가 화학식 IIb에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 II-b>
Figure pct00185
(상기 식에서, A1, X2, L2, L3 및 L4는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 변형된 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
2-단계 방법의 또 다른 실시양태가 반응식 IIb에서 제시된다.
반응식 IIb
Figure pct00186
(상기 식에서, X, R1, R2, L1, A2, X2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIb의 2-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 짧은 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 E의 화합물의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 E-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 짧은 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 E>
Figure pct00187
<화학식 E-a>
Figure pct00188
(c) 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 화학식 II-c의 화합물과 반응시키는 단계:
<화학식 II-c>
Figure pct00189
(상기 식에서, X, R1, R2, L1, A2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIb의 2-단계 방법의 결과로서, 말단 기가 화학식 II-d에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 II-d>
Figure pct00190
(상기 식에서, L1, A2, X2, L3 및 L4는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 변형된 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
2-단계 방법의 또 다른 실시양태가 반응식 II-c에서 제시된다.
반응식 IIc
Figure pct00191
(상기 식에서, X, R1, R2, L1, L2, X2, A3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIc의 2-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 짧은 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 F의 화합물의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 F-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 짧은 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 F>
Figure pct00192
<화학식 F-a>
Figure pct00193
(c) 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 화학식 IIe의 화합물과 반응시키는 단계:
<화학식 II-e>
Figure pct00194
(상기 식에서, X, R1, R2, L1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIc의 2-단계 방법의 결과로서, 말단 기가 화학식 II-f에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 II-f>
Figure pct00195
(상기 식에서, L1, L2, A3, X2 및 L4는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 변형된 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
2-단계 방법의 또 다른 실시양태가 반응식 IId에서 제시된다.
반응식 IId
Figure pct00196
(상기 식에서, X, R1, R2, L1, L2, L3, A4, X2 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IId의 2-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 짧은 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 G의 화합물의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 G-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 짧은 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 G>
Figure pct00197
<화학식 G-a>
Figure pct00198
(c) 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 화학식 II-g의 화합물과 반응시키는 단계:
<화학식 II-g>
Figure pct00199
(상기 식에서, X, R1, R2, L1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IId의 2-단계 방법의 결과로서, 말단 기가 화학식 II-h에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 II-h>
Figure pct00200
(상기 식에서, L1, L2, L3, A4 및 X2는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 변형된 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
본원에 기술된 2-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편은 발현된 변형된 항체 또는 그의 단편과 동일한 세포에서 공발현된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소 및 화학식 D, 화학식 E, 화학식 F 또는 화학식 G의 구조를 갖는 화합물과 접촉된다. 본원에 기술된 2-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편은 동일한 세포 또는 또 다른 세포에서 생산된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소 및 화학식 D, 화학식 E, 화학식 F 또는 화학식 G의 구조를 갖는 화합물과 세포 배양 배지에서 접촉된다. 본원에 기술된 2-단계 방법의 특정 실시양태에서, 고체 지지체에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소가 고정된다. 특정 실시양태에서, 고체 지지체는 임의로 비드 또는 칼럼 상의 중합체로 구성된다.
표 4는 본원에 기술된 2-단계 방법 및 3-단계 방법에서 사용된 화학식 D-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기 및 화학식 II-a의 화합물, 및 변형된 항체 또는 그의 단편 내에 위치하는 생성된 변형된 세린의 특정 실시양태를 나타낸다. A1, L2, L3, L4, R5, R6, R7, R8 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같고, Y는
Figure pct00201
임을 주지한다.
Figure pct00202
Figure pct00203
Figure pct00204
Figure pct00205
Figure pct00206
표 5는 본원에 기술된 2-단계 방법 및 3-단계 방법에서 사용된 화학식 E-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기 및 화학식 II-c의 화합물, 및 변형된 항체 또는 그의 단편 내에 위치하는 생성된 변형된 세린의 특정 실시양태를 나타낸다. L1, A2, L3, L4, R5, R6, R7, R8 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같고, Y는
Figure pct00207
임을 주지한다.
Figure pct00208
Figure pct00209
Figure pct00210
Figure pct00211
Figure pct00212
표 6은 본원에 기술된 2-단계 방법 및 3-단계 방법에서 사용된 화학식 F-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기 및 화학식 II-e의 화합물, 및 변형된 항체 또는 그의 단편 내에 위치하는 생성된 변형된 세린의 특정 실시양태를 나타낸다. L1, L2, A3, L4, R5, R6, R7, R8 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같고, Y는
Figure pct00213
임을 주지한다.
Figure pct00214
Figure pct00215
Figure pct00216
Figure pct00217
Figure pct00218
표 7은 본원에 기술된 2-단계 방법 및 3-단계 방법에서 사용된 화학식 G-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기 및 화학식 II-g의 화합물, 및 변형된 항체 또는 그의 단편 내에 위치하는 생성된 변형된 세린의 특정 실시양태를 나타낸다. L1, L2, L3, A4, R5, R6, R7, R8 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같고, Y는
Figure pct00219
임을 주지한다.
Figure pct00220
Figure pct00221
Figure pct00222
Figure pct00223
Figure pct00224
3-단계 방법
대안적으로, 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편은 3-단계 방법에 의해 부위-특이적으로 표지되고, 이때, 제1 단계에서, CoA의 보호된 ppan 보결분자단 또는 CoA 유사체의 보호된 변형된 ppan 보결분자단이 4'-포스포판테테이닐 모이어티와 항체 내로 혼입된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린 잔기의 히드록실 기 사이에 형성된 포스포디에스테르 결합에 의해 짧은 펩티드 태그에 부착된다. 제2 단계에서, CoA의 보호된 ppan 보결분자단 또는 CoA 유사체의 보호된 변형된 ppan 보결분자단이 탈보호되고, 이에 의해 반응성 관능기 (R1)가 생성된다. 제3 단계에서, 관능기 (R1)와 반응성인 기에 연결되거나 또는 이에 직접적으로 부착된 말단 기 (TG)가 CoA의 ppan 보결분자단 또는 CoA 유사체의 변형된 ppan 보결분자단 상의 관능기 (R1)와 반응되고, 이에 의해 말단 기를 변형된 항체 또는 그의 단편에 직접적으로 부착시키거나 또는 말단 기를 링커 유닛 (LU)을 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착시킨다.
3-단계 방법의 한 실시양태가 반응식 IIIa에서 제시된다.
반응식 IIIa
Figure pct00225
(상기 식에서, X 및 상응하는 R1은 표 3에서 제공된 바와 같고, PG는 보호기이며, R2, A1, L2, X2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIIa의 3-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 짧은 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 H의 화합물의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 H-a의 보호된 4'-포스포판테테이닐 기를 짧은 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 H>
Figure pct00226
<화학식 H-a>
Figure pct00227
(c) 보호된 4'-포스포판테테이닐 기를 탈보호시켜 화학식 D-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 제공하는 단계:
<화학식 D-a>
Figure pct00228
(d) 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 화학식 IIa의 화합물과 반응시키는 단계:
<화학식 II-a>
Figure pct00229
(상기 식에서, PG는 보호기이고, X, R1, R2, A1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIIa의 3-단계 방법의 결과로서, 말단 기가 화학식 IIb에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 II-b>
Figure pct00230
(상기 식에서, A1, X2, L2, L3 및 L4는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 변형된 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
3-단계 방법의 또 다른 실시양태가 반응식 IIIb에서 제시된다.
반응식 IIIb
Figure pct00231
(상기 식에서, PG는 보호기이고, X, R1, R2, L1, A2, X2, L3, L4 및 TG 는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIIb의 3-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 짧은 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 J의 화합물의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 I-a의 보호된 4'-포스포판테테이닐 기를 짧은 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 J>
Figure pct00232
<화학식 J-a>
Figure pct00233
(c) 보호된 4'-포스포판테테이닐 기를 탈보호시켜 화학식 E-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 제공하는 단계:
<화학식 E-a>
Figure pct00234
(d) 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 화학식 II-c의 화합물과 반응시키는 단계:
<화학식 II-c>
Figure pct00235
(상기 식에서, PG는 보호기이고, X, R1, R2, L1, A2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIIb의 3-단계 방법의 결과로서, 말단 기가 화학식 II-d에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 II-d>
Figure pct00236
(상기 식에서, L1, A2, X2, L3 및 L4는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 변형된 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
3-단계 방법의 또 다른 실시양태가 반응식 IIIc에서 제시된다.
반응식 IIIc
Figure pct00237
(상기 식에서, PG는 보호기이고, X, R1, R2, L1, L2, X2, A3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIIc의 3-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 짧은 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 K의 화합물의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 K-a의 보호된 4'-포스포판테테이닐 기를 짧은 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 K>
Figure pct00238
<화학식 K-a>
Figure pct00239
(c) 보호된 4'-포스포판테테이닐 기를 탈보호시켜 화학식 F-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 제공하는 단계:
<화학식 F-a>
Figure pct00240
(d) 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 화학식 IIe의 화합물과 반응시키는 단계:
<화학식 II-e>
Figure pct00241
(상기 식에서, PG는 보호기이고, X, R1, R2, L1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIIc의 2-단계 방법의 결과로서, 말단 기가 화학식 II-f에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 II-f>
Figure pct00242
(상기 식에서, L1, L2, A3, X2 및 L4는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 변형된 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
3-단계 방법의 또 다른 실시양태가 반응식 IIId에서 제시된다.
반응식 IIId
Figure pct00243
(상기 식에서, PG는 보호기이고, X, R1, R2, L1, L2, L3, A4, X2 및 TG 는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIId의 3-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 짧은 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) 변형된 항체 또는 그의 단편을 화학식 L의 화합물의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써, 화학식 L-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 짧은 펩티드 태그에 부착시키는 것에 의해, 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 L>
Figure pct00244
<화학식 L-a>
Figure pct00245
(c) 보호된 4'-포스포판테테이닐 기를 탈보호시켜 화학식 G-a의 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 제공하는 단계:
<화학식 G-a>
Figure pct00246
(d) 활성화된 4'-포스포판테테이닐 기를 화학식 II-g의 화합물과 반응시키는 단계:
<화학식 II-g>
Figure pct00247
(상기 식에서, PG는 보호기이고, X, R1, R2, L1, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIId의 3-단계 방법의 결과로서, 말단 기가 화학식 II-h에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 II-h>
Figure pct00248
(상기 식에서, L1, L2, L3, A4 및 X2는 본원에서 정의된 바와 같고, *는 변형된 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타낸다).
반응식 IIIe는 4'-포스포판테테이닐 보결분자단의 티올이 보호된 CoA 유사체에 의해 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편이 부위-특이적으로 표지되는 3-단계 방법의 특정 실시양태를 나타낸다. 단계 1에서, 보호된 CoA 유사체가 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린과 반응함으로써, 보호된 티올을 함유하는 보결분자단을 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린 잔기의 히드록실 기와 포스포디에스테르 결합을 형성하는 것을 통해 짧은 펩티드 태그에 부착시킨다. 제2 단계에서, 티올 보호기가 제거되고, 4'-포스포판테테이닐 기가 매달려 있는 생성된 변형된 항체 또는 그의 단편이 말단 기 (TG)에 연결된 티올 반응성 기와 반응된다.
반응식 IIIe
Figure pct00249
(상기 식에서, XSH, 보호기 (PG), R2, A2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIIf는 4'-포스포판테테이닐 보결분자단의 티올이 보호된 CoA를 사용하여 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편이 부위-특이적으로 표지되는 3-단계 방법의 특정 실시양태를 나타낸다. 단계 1에서, 보호된 CoA가 항체 내로 조작된 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린과 반응함으로써, 보호된 티올을 함유하는 보결분자단을 짧은 펩티드 태그의 보존된 세린 잔기의 히드록실 기와 포스포디에스테르 결합을 형성하는 것을 통해 짧은 펩티드 태그에 부착시킨다. 제2 단계에서, 티올 보호기가 제거되고, 4'-포스포판테테이닐 기가 매달려 있는 생성된 변형된 항체 또는 그의 단편이 말단 기 (TG)에 연결된 티올 반응성 기와 반응된다.
반응식 IIIf
Figure pct00250
(상기 식에서, XSH, 보호기 (PG), R2, A2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
반응식 IIIe 및 반응식 IIIf의 3-단계 방법에서, 티올 보호기는 아세틸, 아세트아미도메틸, 벤질, 4-메틸벤질, 4-메톡시벤질, 트리틸, 메톡시트리틸, t-부틸, t-부틸티올 및 3-니트로-2-피리딘술페닐을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 반응식 IIIe 및 반응식 IIIf의 티올 반응성 기는 말레이미드, 할로아세틸, 할로아세트아미드, 피리딜디술피드 및 비닐 술폰을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
반응식 IIIf의 3-단계 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
(a) 짧은 펩티드 태그를 함유하도록 조작된 변형된 항체 또는 그의 단편을 제공하고, 이때 펩티드 태그가 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소의 기질인 단계;
(b) (i) 변형된 항체 또는 그의 단편을 티올이 보호된 조효소 A의 존재 하에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소와 함께 인큐베이션함으로써 조효소 A의 티올이 보호된 보결분자단을 짧은 펩티드 태그에 부착시키고;
(ii) 티올 기를 탈보호시킴으로써, 티올이 매달려 있는 4'-포스포판테테이닐 기를 형성시키며,
(iii) 4'-포스포판테테이닐 기의 매달린 티올을 화학식 IIIf의 화합물과 반응시키는 것에 의해 변형된 항체 또는 그의 단편을 표지하는 단계:
<화학식 IIIf>
Figure pct00251
(상기 식에서, XSH는 말레이미드, 할로아세틸, 할로아세트아미드, 피리딜디술피드 및 비닐 술폰을 포함하지만 이에 한정되지 않는 티올 반응성 기이고, A2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다).
또한, 반응식 IIf의 2-단계 방법에서, 말단 기가 화학식 III-a에 따른 구조를 갖는 링커를 통해 변형된 항체 또는 그의 단편에 부착된다:
<화학식 III-a>
Figure pct00252
*는 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 소형 펩티드 태그에 부착된다는 것을 나타내고, L2, L3, L4 및 TG는 본원에서 정의된 바와 같다. 이러한 실시양태에서, X2
Figure pct00253
를 포함하지만 이에 한정되지 않는 매달린 티올과 XSH의 반응에 의해 형성된 기이다.
특정 실시양태에서, XSH-L2-L3-L4-TG는
Figure pct00254
이고, 식 중 X1은 결합, -C(=O)-, -NH-, -NHC(=O)-, -(C(=O)NH(CH2)n)m-,
Figure pct00255
이다.
다른 실시양태에서, XSH-L2-L3-L4-TG는
Figure pct00256
이다.
본원에 기술된 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편은 발현된 변형된 항체 또는 그의 단편과 동일한 세포에서 공발현된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소 및 화학식 H, 화학식 J, 화학식 K 또는 화학식 L의 구조를 갖는 화합물과 접촉된다. 본원에 기술된 2-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편은 동일한 세포 또는 또 다른 세포에서 생산된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소 및 화학식 H, 화학식 J, 화학식 K 또는 화학식 L의 구조를 갖는 화합물과 세포 배양 배지에서 접촉된다. 본원에 기술된 2-단계 방법의 특정 실시양태에서, 고체 지지체에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소가 고정된다. 특정 실시양태에서, 고체 지지체는 임의로 비드 또는 칼럼 상의 중합체로 구성된다.
3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편은 동일한 세포에서 공발현된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소와 접촉될 것이다. 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 티올이 보호된 조효소 A는 아세틸-조효소 A이다. 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편은 동일한 세포 또는 또 다른 세포에 의해 공발현된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소 및 티올이 보호된 조효소 A와 세포 배양 배지에서 접촉된다. 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 고체 지지체에 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소가 고정된다. 고체 지지체는 임의로 비드 또는 칼럼 상의 중합체로 구성된다.
본원에 기술된 1-단계 방법, 2-단계 방법 또는 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편이, 사용된 방법에 따라, 화학식 A, 화학식 B, 화학식 C, 화학식 D, 화학식 E, 화학식 F, 화학식 G, 화학식 H, 화학식 J, 화학식 K 또는 화학식 L의 구조를 갖는 화합물 및 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 효소와 0℃ 내지 37℃의 온도에서, 3 내지 10, 바람직하게는 7 내지 9, 가장 바람직하게는 약 8의 pH 값으로 조정된 완충제 또는 배지에서, 5분 내지 48시간의 반응 시간 동안 접촉된다.
본원에 기술된 1-단계 방법, 2-단계 방법 또는 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편이, 사용된 방법에 따라, 용액에서 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 존재 하에 화학식 A, 화학식 B, 화학식 C, 화학식 D, 화학식 E, 화학식 F, 화학식 G, 화학식 H, 화학식 J, 화학식 K 또는 화학식 L의 구조를 갖는 화합물과 접촉된다. 본원에 기술된 1-단계 방법, 2-단계 방법 또는 3-단계 방법의 다른 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편이, 사용된 방법에 따라, 세포 배지에서 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 존재 하에 화학식 A, 화학식 B, 화학식 C, 화학식 D, 화학식 E, 화학식 F, 화학식 G, 화학식 H, 화학식 J, 화학식 K 또는 화학식 L의 구조를 갖는 화합물과 접촉된다. 본원에 기술된 1-단계 방법, 2-단계 방법 또는 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편이, 사용된 방법에 따라, 세포 내부에서 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 존재 하에 화학식 A, 화학식 B, 화학식 C, 화학식 D, 화학식 E, 화학식 F, 화학식 G, 화학식 H, 화학식 J, 화학식 K 또는 화학식 L의 구조를 갖는 화합물과 접촉된다.
본원에 기술된 1-단계 방법, 2-단계 방법 또는 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 변형된 항체 또는 그의 단편이, 사용된 방법에 따라, 표면 상에 고정된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 존재 하에 화학식 A, 화학식 B, 화학식 C, 화학식 D, 화학식 E, 화학식 F, 화학식 G, 화학식 H, 화학식 J, 화학식 K 또는 화학식 L의 구조를 갖는 화합물과 접촉된다. 특정 실시양태에서, 표면은 중합체 비드이다.
본원에 기술된 1-단계 방법, 2-단계 방법 또는 3-단계 방법의 특정 실시양태에서, 표면 상에 고정된 변형된 항체 또는 그의 단편이, 사용된 방법에 따라, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 존재 하에 화학식 A, 화학식 B, 화학식 C, 화학식 D, 화학식 E, 화학식 F, 화학식 G, 화학식 H, 화학식 J, 화학식 K 또는 화학식 L의 구조를 갖는 화합물과 접촉된다. 특정 실시양태에서, 표면은 중합체 비드이다.
특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편이 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8의 말단 기 ("TG")-대-항체 비로 표지되고, 이때 변형된 항체 또는 그의 단편은 항체의 구조 루프 내에 위치하는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8개 짧은 펩티드 태그를 함유하고, 짧은 펩티드 태그는 Sfp 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, AcpS 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 티. 마리티마 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 씨. 써모셀룸(C. thermocellum) 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 인간 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 또는 이들의 돌연변이체 형태의 기질이다. 예를 들어, 삽입된 S6 태그의 4개의 카피에, 또는 삽입된 ybbR 태그의 4개의 카피에, 또는 삽입된 A1 태그의 4개의 카피에, 또는 삽입된 S6 태그의 2개의 카피 및 삽입된 ybbR 태그의 2개의 카피의 조합물에 말단 기를 접합시킴으로써, TG-대-항체 비 4가 달성된다. 특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편이 2개의 상이한 펩티드 태그 및 2개의 상이한 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제를 사용하여 2개의 상이한 말단 기로 표지된다. 예를 들어, A1 태그의 2개의 카피가 AcpS 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제를 사용하여 제1 말단 기에 접합된다. 그 후, 제2 말단 기가 Sfp 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제를 사용하여 S6 태그의 2개의 카피에 부착된다 (예를 들어, 문헌 [Zhou et al., ACS Chem. Biol. 2:337-346, 2007] 참조).
특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편이 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8의 말단 기 (TG)-대-항체 비 (예를 들어, DAR)로 표지되고, 이때 변형된 항체 또는 그의 단편은 항체의 구조 루프 내에 위치하는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8개 짧은 펩티드 태그를 함유하고, 짧은 펩티드 태그는 Sfp 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, AcpS 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 티. 마리티마 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 씨. 써모셀룸 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 인간 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 또는 이들의 돌연변이체 형태의 기질이다. 예를 들어, 삽입된 S6 태그의 4개의 카피에, 또는 삽입된 ybbR 태그의 4개의 카피에, 또는 삽입된 A1 태그의 4개의 카피에, 또는 삽입된 S6 태그의 2개의 카피 및 삽입된 ybbR 태그의 2개의 카피의 조합물에 약물 모이어티를 접합시킴으로써, TG-대-항체 비 4가 달성된다. 특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 변형된 항체 또는 그의 단편이 2개의 상이한 펩티드 태그 및 2개의 상이한 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제를 사용하여 2개의 상이한 약물 모이어티로 표지된다. 예를 들어, A1 태그의 2개의 카피가 AcpS 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제를 사용하여 제1 약물 모이어티에 접합된다. 그 후, 제2 약물 모이어티가 Sfp 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제를 사용하여 S6 태그의 2개의 카피에 부착된다 (예를 들어, 문헌 [Zhou et al., ACS Chem. Biol. 2:337-346, 2007] 참조).
3. Fc 영역의 프레임워크의 추가적인 변경
본 발명은 부위-특이적으로 표지된 면역접합체를 제공한다. 본 발명의 면역접합체는, 예를 들어 항체의 성질을 개선하기 위해, VH 및/또는 VL 내의 프레임워크 잔기에 대한 변형을 추가로 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 포함할 수 있다. 전형적으로, 이같은 프레임워크 변형은 항체의 면역원성을 감소시키기 위해 이루어진다. 예를 들어, 한 접근법은 하나 이상의 프레임워크 잔기를 상응하는 생식계열 서열로 "역-돌연변이"시키는 것이다. 더욱 구체적으로, 체세포 돌연변이가 진행된 항체는 항체가 유래된 생식계열 서열과 상이한 프레임워크 잔기를 함유할 수 있다. 항체 프레임워크 서열을 항체가 유래된 생식계열 서열과 비교함으로써 이같은 잔기를 확인할 수 있다. 프레임워크 영역을 이의 생식계열 형상으로 되돌리기 위해, 예를 들어 부위-지정 돌연변이유발에 의해, 체세포 돌연변이가 생식계열 서열로 "역-돌연변이"될 수 있다. 이같은 "역-돌연변이"된 항체 또한 본 발명에 포함되도록 의도된다.
또 다른 유형의 프레임워크 변형은 T-세포 에피토프를 제거하도록 프레임워크 영역 내, 또는 심지어 하나 이상의 CDR 영역 내의 하나 이상의 잔기를 돌연변이시킴으로써 항체의 잠재적인 면역원성을 감소시키는 것을 수반한다. 이러한 접근법은 "탈면역화"로 또한 지칭되고, 미국 특허 공개 번호 20030153043 (카(Carr) 등)에 더 상세하게 기술된다.
프레임워크 또는 CDR 영역 내에서 이루어진 변형에 더하여 또는 이에 대해 대안적으로, 전형적으로는 항체의 하나 이상의 기능적인 성질, 예컨대 혈청 반감기, 보체 고정, Fc 수용체 결합 및/또는 항원-의존적 세포성 세포독성을 변경시키기 위해, 본 발명의 항체가 Fc 영역 내에 변형을 포함하도록 조작될 수 있다. 게다가, 마찬가지로 항체의 하나 이상의 기능적인 성질을 변경시키기 위해, 본 발명의 항체가 화학적으로 변형될 수 있거나 (예를 들어, 하나 이상의 화학적 모이어티가 항체에 부착될 수 있음), 또는 이의 글리코실화가 변경되도록 변형될 수 있다. 각각의 이러한 실시양태가 하기에서 더욱 상세하게 기술된다.
한 실시양태에서, 힌지 영역 내의 시스테인 잔기의 개수가 변경되도록, 예를 들어 증가 또는 감소되도록 CH1의 힌지 영역이 변형된다. 미국 특허 번호 5,677,425 (보드머(Bodmer) 등)에서 이러한 접근법이 추가로 기술된다. 예를 들어, 경쇄 및 중쇄의 조립을 용이하게 하기 위해 또는 항체의 안정성을 증가 또는 감소시키기 위해, CH1의 힌지 영역 내의 시스테인 잔기의 개수가 변경된다.
또 다른 실시양태에서, 항체의 생물학적 반감기를 감소시키기 위해 항체의 Fc 힌지 영역이 돌연변이된다. 더욱 구체적으로, 항체의 스타필로코실(Staphylococcyl) 단백질 A (SpA) 결합이 천연 Fc-힌지 도메인 SpA 결합과 비교하여 손상되도록 Fc-힌지 단편의 CH2-CH3 도메인 계면 영역 내로 하나 이상의 아미노산 돌연변이가 도입된다. 미국 특허 번호 6,165,745 (와드(Ward) 등)에서 이러한 접근법이 더 상세하게 기술된다.
또 다른 실시양태에서, 하나 이상의 아미노산 잔기를 상이한 아미노산 잔기로 교체하는 것에 의해 Fc 영역이 변경되어 항체의 이펙터 기능이 변경된다. 예를 들어, 이펙터 리간드에 대한 친화도가 변경되지만 항체가 모 항체의 항원-결합 능력은 유지하도록 하나 이상의 아미노산이 상이한 아미노산 잔기로 교체될 수 있다. 친화도가 변경되는 이펙터 리간드는, 예를 들어 Fc 수용체 또는 보체의 C1 성분일 수 있다. 미국 특허 번호 5,624,821 및 5,648,260 (양쪽 모두 윈터(Winter) 등)에 이러한 접근법이 기술되어 있다.
또 다른 실시양태에서, 항체의 C1q 결합이 변경되고/되거나 보체 의존적 세포독성 (CDC)이 감소 또는 폐지되도록 아미노산 잔기들로부터 선택된 하나 이상의 아미노산이 상이한 아미노산 잔기로 교체될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 6,194,551 (이두소기(Idusogie) 등)에 이러한 접근법이 기술되어 있다.
또 다른 실시양태에서, 하나 이상의 아미노산 잔기가 변경됨으로써 보체를 고정하는 항체의 능력이 변경된다. 예를 들어, PCT 공개 WO 94/29351 (보드머(Bodmer) 등)에 이러한 접근법이 기술되어 있다. 구체적인 실시양태에서, 본 발명의 항체 또는 그의 단편의 하나 이상의 아미노산이 하나 이상의 동종이형 아미노산 잔기, 예컨대 IgG1 하위부류 및 카파 이소형에 대해 도 4에서 제시된 것들로 교체된다. 동종이형 아미노산 잔기는 문헌 [Jefferis et al., MAbs. 1:332-338 (2009)]에 기술된 바와 같은 IgG1, IgG2, 및 IgG3 하위부류의 중쇄의 불변 영역, 뿐만 아니라 카파 이소형의 경쇄의 불변 영역을 또한 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
또 다른 실시양태에서, 하나 이상의 아미노산을 변형시킴으로써 항체 의존적 세포성 세포독성 (ADCC)을 매개하는 항체의 능력을 증가시키도록 및/또는 Fcγ 수용체에 대한 항체의 친화도를 증가시키도록 Fc 영역이 변형된다. 예를 들어, PCT 공개 WO 00/42072 (프레스타(Presta)에 이러한 접근법이 기술되어 있다. 또한, FcγRl, FcγRII, FcγRIII 및 FcRn에 대한 인간 IgG1 상의 결합 부위가 매핑(mapping)되었고, 결합이 개선된 변이체들이 기술되어 있다 (문헌 [Shields et al., J. Biol. Chem. 276:6591-6604, 2001] 참조).
또 다른 실시양태에서, 항체의 글리코실화가 변형된다. 예를 들어, 비-글리코실화 항체가 제조될 수 있다 (즉, 항체에 글리코실화가 결여된다). 예를 들어, "항원"에 대한 항체의 친화도를 증가시키기 위해, 글리코실화가 변경될 수 있다. 예를 들어, 항체 서열 내의 하나 이상의 글리코실화 부위를 변경시키는 것에 의해, 이같은 탄수화물 변형이 달성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 가변 영역 프레임워크 글리코실화 부위의 제거를 초래함으로써 이러한 부위에서의 글리코실화를 제거하는 하나 이상의 아미노산 치환이 이루어질 수 있다. 이같은 비-글리코실화는 항원에 대한 항체의 친화도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 5,714,350 및 6,350,861 (코(Co) 등)에 이같은 접근법이 기술되어 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 글리코실화 유형이 변경된 항체, 예컨대 푸코실 잔기의 양이 감소된 저-푸코실화 항체 또는 양분성 GlcNac 구조가 증가된 항체가 제조될 수 있다. 이같은 변경된 글리코실화 패턴은 항체의 ADCC 능력을 증가시키는 것으로 증명되었다. 예를 들어, 글리코실화 기구가 변경된 숙주 세포에서 항체를 발현시키는 것에 의해, 이같은 탄수화물 변형이 달성될 수 있다. 글리코실화 기구가 변경된 세포가 업계에 기술되어 있고, 본 발명의 재조합 항체가 발현되는 숙주 세포로서 사용될 수 있어, 이에 의해 글리코실화가 변경된 항체가 생산된다. 예를 들어, EP 1,176,195 (항(Hang 등)는 푸코실 트랜스퍼라제를 코딩하는 FUT8 유전자가 기능적으로 파괴된 세포주를 기술하여, 이같은 세포주에서 발현된 항체는 저-푸코실화를 나타낸다. PCT 공개 WO 03/035835 (프레스타(Presta))는 푸코스를 Asn(297)-연결 탄수화물에 부착하는 능력이 감소된 변이체 CHO 세포주인 Lecl3 세포를 기술하여, 이러한 숙주 세포에서 발현된 항체의 저-푸코실화를 또한 초래한다 (문헌 [Shields et al., (2002) J. Biol. Chem. 277:26733-26740]을 또한 참조한다). PCT 공개 WO 99/54342 (우마나(Umana) 등)는 당단백질-변형된 글리코실 트랜스퍼라제 (예를 들어, 베타(1,4)-N 아세틸글루코스아미닐트랜스퍼라제 III (GnTIII))를 발현하도록 조작된 세포주를 기술하여, 이러한 조작된 세포주에서 발현된 항체는 증가된 양분성 GlcNac 구조를 나타내고, 이는 항체의 증가된 ADCC 활성을 초래한다 (문헌 [Umana et al., Nat. Biotech. 17:176-180, 1999]를 또한 참조한다).
또 다른 실시양태에서, 항체의 생물학적 반감기가 증가되도록 항체가 변형된다. 다양한 접근법이 가능하다. 예를 들어, 미국 특허 번호 6,277,375 (와드(Ward))에 기술된 바와 같이, 하기의 돌연변이 중 하나 이상이 도입될 수 있다: T252L, T254S, T256F. 대안적으로, 미국 특허 번호 5,869,046 및 6,121,022 (프레스타(Presta) 등)에 기술된 바와 같이, 생물학적 반감기를 증가시키기 위해, IgG의 Fc 영역의 CH2 도메인의 2개의 루프로부터 취해진 샐비지(salvage) 수용체 결합 에피토프를 함유하도록 CH1 또는 CL 영역 내에서 항체가 변경될 수 있다.
4. 항체 접합체
본 발명은 부위-특이적 표지 방법, 변형된 항체 및 그의 단편, 및 이에 따라 제조된 면역접합체를 제공한다. 본 발명의 방법을 사용하여, 변형된 항체 또는 그의 단편이 표지, 예컨대 약물 모이어티, 예를 들어 항암제, 자가면역 치료제, 항염증제, 항진균제, 항박테리아제, 항기생충제, 항바이러스제, 또는 마취제에 접합될 수 있다. 본 발명의 방법들을 다른 접합 방법과 조합하여 여러 동일하거나 상이한 표지 모이어티를 사용하여 항체 또는 그의 단편이 접합될 수도 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 면역접합체의 말단 기는 V-ATPase 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTor 억제제, 미세관 안정화제, 미세관 탈안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, 메이탄시노이드, MetAP (메티오닌 아미노펩티다제), 단백질 CRM1의 핵 유출의 억제제, DPPIV 억제제, 프로테아솜 억제제, 미토콘드리아에서의 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, 키나제 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, Eg5 억제제, HDAC 억제제, RNA 폴리머라제 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제, DNA 마이너 그루브 결합제 및 DHFR 억제제로부터 선택된다.
추가로, 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편이 소정의 생물학적 응답을 변형시키는 치료 모이어티 또는 약물 모이어티에 접합될 수 있다. 치료 모이어티 또는 약물 모이어티는 전통적인 화학적 치료제에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 예를 들어, 약물 모이어티는 원하는 생물학적 활성을 보유하는 단백질, 펩티드 또는 폴리펩티드일 수 있다. 이같은 단백질은, 예를 들어 독소 예컨대 아브린, 리신 A, 슈도모나스(pseudomonas) 외독소, 콜레라 독소, 또는 디프테리아 독소, 단백질 예컨대 종양 괴사 인자, α-인터페론, β-인터페, 신경 성장 인자, 혈소판-유래 성장 인자, 조직 플라스미노겐 활성화제, 시토카인, 세포자멸사 작용제, 항-혈관형성제, 또는 생물학적 응답 변형제 예컨대 림포카인을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편이 치료 모이어티, 예컨대 세포독소, 약물 (예를 들어, 면역억제제) 또는 방사선독소에 접합된다. 세포독소의 예는 탁산 (예를 들어, 국제 (PCT) 특허 출원 번호 WO 01/38318 및 PCT/US03/02675 참조), DNA-알킬화제 (예를 들어, CC-1065 유사체), 안트라사이클린, 튜불리신 유사체, 듀오카르마이신 유사체, 아우리스타틴 E, 아우리스타틴 F, 메이탄시노이드, 및 반응성 폴리에틸렌 글리콜 모이어티를 포함하는 세포독성제 (예를 들어, 문헌 [Sasse et al., J. Antibiot. (Tokyo), 53, 879-85 (2000)], [Suzawa et al., Bioorg. Med. Chem., 8, 2175-84 (2000)], [Ichimura et al., J. Antibiot. (Tokyo), 44, 1045-53 (1991)], [Francisco et al., Blood (2003)] (인쇄물 공개 이전의 전자 공개), 미국 특허 번호 5,475,092, 6,340,701, 6,372,738, 및 6,436,931, 미국 특허 출원 공개 번호 2001/0036923 A1, 계류 중인 미국 특허 출원 일련 번호 10/024,290 및 10/116,053, 및 국제 (PCT) 특허 출원 번호 WO 01/49698 참조), 탁손, 사이토칼라신 B, 그라미시딘 D, 에티듐 브로마이드, 에메틴, 미토마이신, 에토포시드, 테노포시드, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 티. 콜히친, 독소루비신, 다우노루비신, 디히드록시 안트라신 디온, 미톡산트론, 미트라마이신, 악티노마이신 D, 1-데히드로테스토스테론, 글루코코르티코이드, 프로카인, 테트라카인, 리도카인, 프로프라놀롤, 및 푸로마이신, 및 이들의 유사체 또는 상동체를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 치료제는, 예를 들어 항-대사산물 (예를 들어, 메토트렉세이트, 6-메르캅토퓨린, 6-티오구아닌, 시타라빈, 5-플루오로우라실 데카르바진), 알킬화제 (예를 들어, 메클로르에타민, 티오에파 클로람부실, 멜팔란, 카르무스틴 (BSNU) 및 로무스틴 (CCNU), 시클로포스파미드, 부술판, 디브로모만니톨, 스트렙토조토신, 미토마이신 C, 및 시스-디클로로디아민 플래티눔 (II) (DDP) 시스플라틴, 안트라사이클린 (예를 들어, 다우노루비신 (기존의 다우노마이신) 및 독소루비신), 항생제 (예를 들어, 닥티노마이신 (기존의 악티노마이신), 블레오마이신, 미트라마이신 및 안트라마이신 (AMC)), 및 항-유사분열제 (예를 들어, 빈크리스틴 및 빈블라스틴)를 또한 포함한다. (예를 들어, 시애틀 제네틱스(Seattle Genetics) US20090304721을 참조한다).
본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편에 접합될 수 있는 치료용 세포독소의 기타 예는 듀오카르마이신, 칼리키아마이신, 메이탄신 및 아우리스타틴, 및 이들의 유도체를 포함한다. 칼리키아마이신 항체 접합체의 예가 시판된다 (밀로타르그(Mylotarg)™; 와이어스-에이어스트(Wyeth-Ayerst)).
세포독소의 유형, 링커, 및 치료제를 항체에 접합시키기 위한 방법의 추가적인 논의를 위해, 문헌 [Saito et al., (2003) Adv. Drug Deliv. Rev. 55:199-215]; [Trail et al., (2003) Cancer Immunol. Immunother. 52:328-337]; [Payne, (2003) Cancer Cell 3:207-212]; [Allen, (2002) Nat. Rev. Cancer 2:750-763]; [Pastan and Kreitman, (2002) Curr. Opin. Investig. Drugs 3:1089-1091]; [Senter and Springer, (2001) Adv. Drug Deliv. Rev. 53:247-264]를 또한 참조한다.
본 발명에 따르면, 세포독성 방사성 의약품 (방사성 면역접합체로 또한 지칭됨)이 생성되도록 변형된 항체 또는 그의 단편이 방사성 동위원소에 접합될 수도 있다. 진단적 또는 치료적으로 사용하기 위해 항체에 접합될 수 있는 방사성 동위원소의 예는 아이오딘131, 인듐111, 이트륨90 및 루테튬177을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 방사성 면역접합체를 제조하는 방법이 업계에 확립되어 있다. 제발린(Zevalin)™ (DEC 파마슈티컬스(DEC Pharmaceuticals)) 및 벡사르(Bexxar)™ (코릭사 파마슈티컬스(Corixa Pharmaceuticals))가 포함되는 방사성 면역접합체의 예가 시판되고, 유사한 방법을 본 개시내용의 항체를 사용하여 방사성 면역접합체를 제조하는데 사용할 수 있다. 특정 실시양태에서, 거대고리형 킬레이트화제가 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-N,N',N'',N'''-테트라아세트산 (DOTA)이고, 이는 링커 분자를 통해 항체에 부착될 수 있다. 이같은 링커 분자는 업계에 통상적으로 공지되어 있고, 문헌 [Denardo et al., (1998) Clin Cancer Res. 4(10):2483-90]; [Peterson et al., (1999) Bioconjug. Chem. 10(4):553-7]; 및 [Zimmerman et al., (1999) Nucl. Med. Biol. 26(8):943-50] (각각 전문이 참고로 포함됨)에 기술되어 있다.
본 발명은 융합 단백질이 생성되도록 이종 단백질 또는 폴리펩티드 (또는 그의 단편, 바람직하게는 10개 이상, 20개 이상, 30개 이상, 40개 이상, 50개 이상, 60개 이상, 70개 이상, 80개 이상, 90개 이상 또는 100개 이상의 아미노산의 폴리펩티드)에 접합된 항원에 특이적으로 결합하는 변형된 항체 또는 그의 단편을 추가로 제공한다. 특히, 본 발명은 본원에 기술된 항체 단편 (예를 들어, Fab 단편, Fd 단편, Fv 단편, F(ab)2 단편, VH 도메인, VH CDR, VL 도메인 또는 VL CDR) 및 이종성 단백질, 폴리펩티드 또는 펩티드를 포함하는 융합 단백질을 제공한다.
유전자-셔플링(shuffling), 모티프-셔플링, 엑손-셔플링, 및/또는 코돈-셔플링 (총괄적으로, "DNA 셔플링"으로 지칭됨)의 기술을 통해 추가적인 융합 단백질이 생성될 수 있다. 본 발명의 항체 또는 그의 단편의 활성을 변경시키기 위해 DNA 셔플링을 사용할 수 있다 (예를 들어, 친화도가 더 높고 해리 속도가 더 낮은 항체 또는 그의 단편). 일반적으로, 미국 특허 번호 5,605,793, 5,811,238, 5,830,721, 5,834,252, 및 5,837,458; 문헌 [Patten et al., (1997) Curr. Opinion Biotechnol. 8:724-33]; [Harayama, (1998) Trends Biotechnol. 16(2):76-82]; [Hansson et al., (1999) J. Mol. Biol. 287:265-76]; 및 [Lorenzo and Blasco, (1998) Biotechniques 24(2):308-313]을 참조한다 (이러한 특허 및 간행물 각각은 이에 의해 전문이 참고로 포함된다). 재조합 전에 오류-유발 PCR, 무작위 뉴클레오티드 삽입 또는 기타 방법에 의한 무작위 돌연변이유발에 적용되는 것에 의해 항체 또는 그의 단편, 또는 코딩되는 항체 또는 그의 단편이 변경될 수 있다. 항원에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그의 단편을 코딩하는 폴리뉴클레오티드가 하나 이상의 이종성 분자의 하나 이상의 성분, 모티프, 절편, 일부분, 도메인, 단편 등과 재조합될 수 있다.
또한, 본 발명의 변형된 항체 또는 그의 단편이 마커 서열, 예컨대 정제를 용이하게 하는 펩티드에 접합될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 마커 아미노산 서열은 특히 헥사-히스티딘 펩티드 (서열 1106), 예컨대 pQE 벡터 (퀴아젠 인크(QIAGEN, Inc.), 미국 91311 캘리포니아주 채츠워스 에톤 애비뉴 9259)에서 제공되는 태그이고, 다수가 시판된다. 문헌 [Gentz et al., (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:821-824]에 기술된 바와 같이, 예를 들어 헥사-히스티딘 (서열 1106)은 융합 단백질의 편리한 정제를 제공한다. 정제에 유용한 기타 펩티드 태그는 인플루엔자 헤마글루티닌 단백질로부터 유래된 에피토프에 상응하는 헤마글루티닌 ("HA") 태그 (문헌 [Wilson et al., (1984) Cell 37:767]), 및 "FLAG" 태그 (문헌 [A. Einhauer et al., J. Biochem. Biophys. Methods 49: 455-465, 2001])를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명에 따르면, 항체 또는 항체 단편이 종양-투과 펩티드에 이의 효능을 강화시키기 위해 접합될 수도 있다.
기타 실시양태에서, 본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편이 진단제 또는 검출가능한 작용제에 접합된다. 이같은 면역접합체는 특정 요법의 효능을 결정하는 것과 같은 임상 테스트 절차의 일부로서 질환 또는 장애의 발병, 발달, 진행 및/또는 중증도를 모니터링하거나 예측하는데 유용할 수 있다. 이같은 진단 및 검출은 양고추냉이 퍼옥시다제(peroxidase), 알칼리성 포스파타제(phosphatase), 베타-갈락토시다제(galactosidase), 또는 아세틸콜린에스테라제와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 다양한 효소; 스트렙타비딘/비오틴 및 아비딘/비오틴과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 보결분자단; 알렉사 플루오르(Alexa Fluor) 350, 알렉사 플루오린 405, 알렉사 플루오르 430, 알렉사 플루오르 488, 알렉사 플루오르 500, 알렉사 플루오르 514, 알렉사 플루오르 532, 알렉사 플루오르 546, 알렉사 플루오르 555, 알렉사 플루오르 568, 알렉사 플루오르 594, 알렉사 플루오르 610, 알렉사 플루오린 633, 알렉사 플루오르 647, 알렉사 플루오르 660, 알렉사 플루오르 680, 알렉사 플루오르 700, 알렉사 플루오르 750, 움벨리페론, 플루오레세인, 플루오레세인 이소티오시아네이트, 로다민, 디클로로트리아지닐아민 플루오레세인, 단실 클로라이드 또는 피코에리트린과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 형광 물질; 루미놀과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 발광 물질; 루시페라제(luciferase), 루시페린 및 애쿼린과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 생물발광 물질; 아이오딘 (131I, 125I, 123I, 및 121I), 탄소 (14C), 황 (35S), 삼중수소 (3H), 인듐 (115In, 113In, 112In, 및 111In), 테크네튬 (99Tc), 탈륨 (201Ti), 갈륨 (68Ga, 67Ga), 팔라듐 (103Pd), 몰리브데넘 (99Mo), 크세논 (133Xe), 플루오린 (18F), 153Sm, 177Lu, 159Gd, 149Pm, 140La, 175Yb, 166Ho, 90Y, 47Sc, 186Re, 188Re, 142Pr, 105Rh, 97Ru, 68Ge, 57Co, 65Zn, 85Sr, 32P, 153Gd, 169Yb, 51Cr, 54Mn, 75Se, 64Cu, 113Sn, 및 117Sn과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 방사성 물질; 및 다양한 양전자 방출 단층촬영을 이용하는 양전자 방출 금속, 및 비-방사성 상자성 금속 이온을 포함하지만 이에 한정되지 않는 검출가능한 물질에 항체를 커플링시킴으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 변형된 항체 또는 항체 단편은 또한 고체 지지체에 부착될 수 있고, 이는 표적 항원의 정제 또는 면역검정에 특히 유용하다. 이같은 고체 지지체는 유리, 셀룰로스, 폴리아크릴아미드, 나일론, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드 또는 폴리프로필렌을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
5. 제약 조성물
면역접합체를 포함하는 제약 또는 무균 조성물을 제조하기 위해, 본 발명의 면역접합체가 제약상 허용되는 담체 또는 부형제와 혼합된다. 조성물은 암 (유방암, 결장직장암, 폐암, 다발성 골수종, 난소암, 간암, 위암, 췌장암, 급성 골수성 백혈병, 만성 골수성 백혈병, 골육종, 편평 세포 암종, 말초 신경초 종양 슈반세포종, 두경부암, 방광암, 식도암, 바렛 식도암, 교모세포종, 연조직의 투명 세포 육종, 악성 중피종, 신경섬유종증, 신암, 흑색종, 전립선암, 양성 전립선 비대증 (BPH), 여성형유방증 및 자궁내막증)을 치료 또는 예방하는데 적합한 하나 이상의 다른 치료제를 추가적으로 함유할 수 있다.
예를 들어, 동결건조 분말, 슬러리, 수용액, 로션, 또는 현탁액의 형태로, 생리학상 허용되는 담체, 부형제 또는 안정화제와 혼합함으로써 치료제 및 진단제의 제형을 제조할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Hardman et al., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, McGraw-Hill, New York, N.Y., 2001]; [Gennaro, Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Lippincott, Williams, and Wilkins, New York, N.Y., 2000]; [Avis, et al. (eds.), Pharmaceutical Dosage Forms: Parenteral Medications, Marcel Dekker, NY, 1993]; [Lieberman, et al. (eds.), Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, Marcel Dekker, NY, 1990]; [Lieberman, et al. (eds.) Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse Systems, Marcel Dekker, NY, 1990]; [Weiner and Kotkoskie, Excipient Toxicity and Safety, Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y., 2000] 참조).
치료제에 대한 투여 체계를 선택하는 것은 물체의 혈청 및 조직 교체율, 증상 수준, 물체의 면역원성, 및 생물학적 매트릭스 내의 표적 세포의 접근성이 포함되는 여러 요인에 좌우된다. 특정 실시양태에서, 투여 체계는 허용되는 부작용 수준에 부합하도록 환자에 전달되는 치료제의 양을 최대화한다. 따라서, 전달되는 생물제제의 양은 부분적으로 특정 물체 및 치료되는 상태의 중증도에 좌우된다. 항체, 시토카인 및 소형 분자의 적합한 용량을 선택하는 것에서의 지침이 입수가능하다 (예를 들어, 문헌 [Wawrzynczak, Antibody Therapy, Bios Scientific Pub. Ltd, Oxfordshire, UK, 1996]; [Kresina (ed.), Monoclonal Antibodies, Cytokines and Arthritis, Marcel Dekker, New York, N.Y., 1991]; [Bach (ed.), Monoclonal Antibodies and Peptide Therapy in Autoimmune Diseases, Marcel Dekker, New York, N.Y., 1993]; [Baert et al., New Engl. J. Med. 348:601-608, 2003]; [Milgrom et al., New Engl. J. Med. 341:1966-1973, 1999]; [Slamon et al., New Engl. J. Med. 344:783-792, 2001]; [Beniaminovitz et al., New Engl. J. Med. 342:613-619, 2000]; [Ghosh et al., New Engl. J. Med. 348:24-32, 2003]; [Lipsky et al., New Engl. J. Med. 343:1594-1602, 2000] 참조).
적합한 용량의 결정은, 예를 들어 치료에 영향을 미치는 것으로 업계에 공지되어 있거나 그러할 것으로 추정되는 또는 치료에 영향을 미칠 것으로 예측되는 파라미터 또는 요인을 사용하여, 임상의에 의해 이루어진다. 일반적으로, 용량은 최적 용량보다 다소 적은 양으로 시작하고, 그 후 임의의 음성적인 부작용에 비하여 원하는 효과 또는 최적 효과가 달성될 때까지 소량의 증분만큼 증가된다. 중요한 진단 척도는 예를 들어 염증의 증상 또는 생산된 염증성 시토카인의 수준의 척도를 포함한다.
본 발명의 제약 조성물 내의 활성 성분의 실제 투여량 수준은 환자에게 독성이지 않으면서 특정 환자, 조성물 및 투여 방식에 대한 원하는 치료 응답을 달성하는데 효과적인 활성 성분의 양이 수득되도록 변할 수 있다. 선택된 투여량 수준은 사용된 본 발명의 특정 조성물 또는 이의 에스테르, 염 또는 아미드의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 사용되는 특정 화합물의 배설 속도, 치료 기간, 사용된 특정 조성물과 조합되어 사용된 기타 약물, 화합물 및/또는 물질, 치료되는 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적인 건강 및 이전의 병력, 및 의학 업계에 공지되어 있는 유사 요인이 포함되는 다양한 약동학 요인에 좌우될 것이다.
본 발명의 항체 또는 그의 단편을 포함하는 조성물은 연속 주입에 의해, 또는 예를 들어 1일, 1주, 또는 주 당 1-7회의 간격의 용량에 의해 제공될 수 있다. 용량은 정맥내, 피하, 국소, 경구, 비강내, 직장, 근육내, 뇌내, 또는 흡입에 의해 제공될 수 있다. 특정 용량 프로토콜은 유의한 바람직하지 않은 부작용을 피하는 최대 용량 또는 투여 빈도를 수반하는 것이다.
본 발명의 면역접합체에 대해, 환자에게 투여되는 투여량은 환자 체중 1 ㎏ 당 0.0001 ㎎/㎏ 내지 100 ㎎/㎏일 수 있다. 투여량은 환자 체중 1 ㎏ 당 0.0001 ㎎/㎏ 내지 20 ㎎/㎏, 0.0001 ㎎/㎏ 내지 10 ㎎/㎏, 0.0001 ㎎/㎏ 내지 5 ㎎/㎏, 0.0001 내지 2 ㎎/㎏, 0.0001 내지 1 ㎎/㎏, 0.0001 ㎎/㎏ 내지 0.75 ㎎/㎏, 0.0001 ㎎/㎏ 내지 0.5 ㎎/㎏, 0.0001 ㎎/㎏ 내지 0.25 ㎎/㎏, 0.0001 내지 0.15 ㎎/㎏, 0.0001 내지 0.10 ㎎/㎏, 0.001 내지 0.5 ㎎/㎏, 0.01 내지 0.25 ㎎/㎏ 또는 0.01 내지 0.10 ㎎/㎏일 수 있다. 킬로그램 (㎏) 단위의 환자의 체중에 ㎎/㎏ 단위의 투여될 용량을 곱하는 것을 사용하여 본 발명의 항체 또는 그의 단편의 투여량을 계산할 수 있다.
본 발명의 면역접합체의 투여가 반복될 수 있고, 투여는 적어도 1일, 2일, 3일, 5일, 10일, 15일, 30일, 45일, 2개월, 75일, 3개월, 또는 적어도 6개월 간격일 수 있다. 구체적인 실시양태에서, 본 발명의 면역접합체의 투여가 3주마다 반복된다.
치료될 상태, 환자의 전반적인 건강, 투여 방법 경로 및 용량, 및 부작용의 중증도와 같은 요인들에 따라 특정 환자에 대한 유효량이 변할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Maynard et al., A Handbook of SOPs for Good Clinical Practice, Interpharm Press, Boca Raton, Fla., 1996]; [Dent, Good Laboratory and Good Clinical Practice, Urch Publ., London, UK, 2001] 참조).
투여 경로는, 예를 들어 국소 또는 피부 적용, 정맥내, 복막내, 뇌내, 근육내, 안내, 동맥내, 뇌척수내, 병변내 주사 또는 주입, 또는 지속 방출 시스템 또는 이식물에 의한 것일 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Sidman et al., Biopolymers 22:547-556, 1983]; [Langer et al., J. Biomed. Mater. Res. 15:167-277, 1981]; [Langer, Chem. Tech. 12:98-105, 1982]; [Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:3688-3692, 1985]; [Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4030-4034, 1980]; 미국 특허 번호 6,350,466 및 6,316,024 참조). 필요하다면, 조성물은 주사 부위에서의 통증을 완화하는 리도카인과 같은 국소 마취제 및 가용화제를 또한 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어 흡입기 또는 네뷸라이저(nebulizer), 및 에어로졸화제가 있는 제형을 사용하는 것에 의해, 폐 투여도 이용할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 6,019,968, 5,985,320, 5,985,309, 5,934,272, 5,874,064, 5,855,913, 5,290,540, 및 4,880,078; 및 PCT 공개 번호 WO 92/19244, WO 97/32572, WO 97/44013, WO 98/31346, 및 WO 99/66903를 참조하고, 이들 각각은 본원에 전문이 참고로 포함된다.
본 발명의 조성물은 업계에 공지된 다양한 방법 중 하나 이상을 사용하여 하나 이상의 투여 경로를 통해 투여될 수도 있다. 당업자가 인지할 바와 같이, 투여 경로 및/또는 방식은 원하는 결과에 따라 변할 것이다. 본 발명의 면역접합체에 대한 선택된 투여 경로는 정맥내, 근육내, 피내, 복막내, 피하, 척수 또는 기타 비경구 투여 경로, 예를 들어 주사 또는 주입에 의한 것을 포함한다. 비경구 투여는 일반적으로 주사에 의한, 장 및 국소 투여 이외의 투여 방식을 나타낼 수 있고, 비제한적으로, 정맥내, 근육내, 동맥내, 경막내, 피막내, 안와내, 심장내, 피내, 복막내, 경기관, 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내, 경막외 및 흉골내 주사 및 주입을 포함한다. 대안적으로, 본 발명의 조성물이 비-경구 경로, 예컨대 국소, 표피 또는 점막 투여 경로를 통해, 예를 들어 비강내, 경구, 질, 직장, 설하 또는 국소 투여로 투여될 수 있다. 한 실시양태에서, 본 발명의 면역접합체는 주입에 의해 투여된다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 면역접합체는 피하 투여된다.
본 발명의 면역접합체가 제어 방출 또는 지연 방출 시스템에서 투여되는 경우, 제어 또는 지연 방출을 달성하기 위해 펌프가 사용될 수 있다 (문헌 [Langer, 상기 문헌]; [Sefton, CRC Crit. Ref Biomed. Eng. 14:20, 1987]; [Buchwald et al., Surgery 88:507, 1980]; [Saudek et al., N. Engl. J. Med. 321:574, 1989] 참조). 본 발명의 요법의 제어 또는 지연 방출을 달성하기 위해 중합체 물질이 사용될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Medical Applications of Controlled Release, Langer and Wise (eds.), CRC Pres., Boca Raton, Fla., 1974]; [Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen and Ball (eds.), Wiley, New York, 1984]; [Ranger and Peppas, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61, 1983] 참조; 문헌 [Levy et al., Science 228:190, 1985]; [During et al., Ann. Neurol. 25:351, 1989]; [Howard et al., J. Neurosurg. 7 1:105, 1989]; 미국 특허 번호 5,679,377; 미국 특허 번호 5,916,597; 미국 특허 번호 5,912,015; 미국 특허 번호 5,989,463; 미국 특허 번호 5,128,326; PCT 공개 번호 WO 99/15154; 및 PCT 공개 번호 WO 99/20253를 또한 참조). 지연 방출 제형에서 사용되는 중합체의 예는 폴리(2-히드록시 에틸 메타크릴레이트), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(아크릴산), 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리(메타크릴산), 폴리글리콜리드 (PLG), 폴리안히드리드, 폴리(N-비닐 피롤리돈), 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리락티드 (PLA), 폴리(락티드-코-글리콜리드) (PLGA), 및 폴리오르토에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 한 실시양태에서, 지연 방출 제형에서 사용된 중합체는 불활성이고, 삼출성 불순물이 없으며, 보관 시 안정적이고, 무균성이고, 생체분해성이다. 제어 또는 지연 방출 시스템이 예방 또는 치료 표적에 인접하게 놓일 수 있고, 따라서 전신 용량의 일부만을 필요로 한다 (예를 들어, 문헌 [Goodson, Medical Applications of Controlled Release, 상기 문헌, vol. 2, pp. 115-138, 1984] 참조).
문헌 [Langer, Science 249:1527-1533, 1990]의 리뷰에서 제어 방출 시스템이 논의된다. 당업자에게 공지된 임의의 기술을 본 발명의 하나 이상의 면역접합체를 포함하는 지속 방출 제형을 생산하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 4,526,938, PCT 공개 WO 91/05548, PCT 공개 WO 96/20698, 문헌 [Ning et al., Radiotherapy & Oncology 39:179-189, 1996]; [Song et al., PDA Journal of Pharmaceutical Science & Technology 50:372-397, 1995]; [Cleek et al., Pro. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater. 24:853-854, 1997]; 및 [Lam et al., Proc. Int'l. Symp. Control Rel. Bioact. Mater. 24:759-760, 1997]을 참조하고, 이들 각각은 본원에 전문이 참고로 포함된다.
본 발명의 면역접합체가 국소 투여되는 경우, 이는 연고, 크림, 경피 패치, 로션, 겔, 샴푸, 스프레이, 에어로졸, 용액, 에멀젼 형태, 또는 당업자에게 주지된 기타 형태로 제형될 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences and Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, 19th ed., Mack Pub. Co., Easton, Pa. (1995)] 참조. 비-스프레이성 국소 투여 형태에 대해, 국소 투여와 상용성인 담체 또는 하나 이상의 부형제를 포함하고 동적 점도(일부 경우에는 물보다 큼)를 지니는 점성 내지 반고체 또는 고체 형태가 전형적으로 사용된다. 적합한 제형은 용액, 현탁액, 에멀젼, 크림, 연고, 분말, 도찰제, 고약 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않고, 원한다면, 이는 멸균되거나 또는 다양한 성질, 예를 들어 삼투압에 영향을 미치지 위해 보조 작용제 (예를 들어, 방부제, 안정화제, 가습제, 완충제 또는 염)와 혼합된다. 기타 적합한 국소 투여 형태는 활성 성분 (일부 경우에는 고체 또는 액체 불활성 담체와 조합됨)이 가압 휘발물질 (예를 들어, 기체성 추진제, 예컨대 프레온)과의 혼합물 내에 또는 압착 병 내에 포장되는 스프레이성 에어로졸 제제를 포함한다. 원한다면, 보습제 또는 습윤화제가 제약 조성물 및 투여 형태에 또한 첨가될 수 있다. 이같은 추가적인 성분의 예는 업계에 주지되어 있다.
면역접합체를 포함하는 조성물이 비강 내로 투여되는 경우, 이는 에어로졸 형태, 스프레이, 미스트(mist) 내에 또는 점적제의 형태로 제형될 수 있다. 특히, 적합한 추진제 (예를 들어, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 이산화탄소 또는 기타 적합한 기체)를 사용하여, 가압 팩(pack) 또는 네뷸라이저로부터 에어로졸 스프레이 제시물의 형태로 본 발명에 따라 사용하기 위한 예방제 또는 치료제가 편리하게 전달될 수 있다. 가압 에어로졸의 경우, 계량된 양을 전달하는 밸브를 제공함으로써 투여량 단위가 결정될 수 있다. 화합물 및 적합한 분말 기제 예컨대 락토스 또는 전분의 분말 혼합물을 함유하는, 흡입기 또는 취입기에서 사용하기 위한 캡슐 및 카트리지 (예를 들어, 젤라틴으로 구성됨)가 제형될 수 있다.
제2 치료제, 예를 들어 시토카인, 스테로이드, 화학요법제, 항생제, 또는 방사선과 공동-투여하거나 또는 이러한 치료제로 치료하는 방법이 업계에 공지되어 있다 (예를 들어, 문헌 [Hardman et al., (eds.) (2001) Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed., McGraw-Hill, New York, N.Y.]; [Poole and Peterson (eds.) (2001) Pharmacotherapeutics for Advanced Practice: A Practical Approach, Lippincott, Williams & Wilkins, Phila., Pa.]; [Chabner and Longo (eds.) (2001) Cancer Chemotherapy and Biotherapy, Lippincott, Williams & Wilkins, Phila., Pa.] 참조). 유효량의 치료제는 증상을 적어도 10% 만큼; 적어도 20%; 적어도 약 30%; 적어도 40%, 또는 적어도 50% 만큼 감소시킬 수 있다.
본 발명의 면역접합체와 조합되어 투여될 수 있는 추가적인 요법 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 본 발명의 면역접합체와 5분 미만의 간격, 30분 미만의 간격, 1시간 간격, 약 1시간 간격, 약 1 내지 약 2시간 간격, 약 2 시간 내지 약 3시간 간격, 약 3시간 내지 약 4시간 간격, 약 4시간 내지 약 5시간 간격, 약 5시간 내지 약 6시간 간격, 약 6시간 내지 약 7시간 간격, 약 7시간 내지 약 8시간 간격, 약 8시간 내지 약 9시간 간격, 약 9시간 내지 약 10시간 간격, 약 10시간 내지 약 11시간 간격, 약 11시간 내지 약 12시간 간격, 약 12시간 내지 18시간 간격, 18시간 내지 24시간 간격, 24시간 내지 36시간 간격, 36시간 내지 48시간 간격, 48시간 내지 52시간 간격, 52시간 내지 60시간 간격, 60시간 내지 72시간 간격, 72시간 내지 84시간 간격, 84시간 내지 96시간 간격, 또는 96시간 내지 120시간 간격으로 투여될 수 있다. 2회 이상의 요법이 1회의 동일한 환자 방문 이내에 투여될 수 있다.
특정 실시양태에서, 생체내에서의 적합한 분포를 확실히 하도록 본 발명의 면역접합체가 제형될 수 있다. 예를 들어, 혈액-뇌 장벽 (BBB)은 다수의 고도로 친수성인 화합물을 배제한다. 본 발명의 치료 화합물이 BBB를 가로지르는 것을 확실히 하기 위해 (원하는 경우), 이를 예를 들어 리포솜 내에 제형할 수 있다. 리포솜의 제작 방법에 대해서, 예를 들어 미국 특허 번호 4,522,811; 5,374,548; 및 5,399,331을 참조한다. 리포솜은 특정 세포 또는 기관 내로 선택적으로 전달되는 하나 이상의 모이어티를 포함할 수 수 있고, 따라서 표적화된 약물 전달을 강화한다 (예를 들어, 문헌 [Ranade, (1989) J. Clin. Pharmacol. 29:685] 참조). 예시적인 표적화 모이어티는 폴레이트 또는 비오틴 (예를 들어, 미국 특허 번호 5,416,016 (로우(Low) 등) 참조); 만노시드 (문헌 [Umezawa et al., (1988) Biochem. Biophys. Res. Commun. 153:1038]); 항체 (문헌 [Bloeman et al., (1995) FEBS Lett. 357:140]; [Owais et al., (1995) Antimicrob. Agents Chemother. 39:180]); 계면활성제 단백질 A 수용체 (문헌 [Briscoe et al., (1995) Am. J. Physiol. 1233:134]); p 120 (문헌 [Schreier et al, (1994) J. Biol. Chem. 269:9090])을 포함하고, 문헌 [K. Keinanen; M. L. Laukkanen (1994) FEBS Lett. 346:123]; [J. J. Killion; I. J. Fidler (1994) Immunomethods 4:273]을 또한 참조한다.
본 발명은 본 발명의 면역접합체를 포함하는 제약 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에게 단독으로 또는 다른 요법과 조합하여 투여하기 위한 프로토콜을 제공한다. 본 발명의 조합 요법의 요법들 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 대상체에게 공동으로 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 본 발명의 조합 요법의 요법 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 주기적으로 투여될 수도 있다. 주기적 요법은 요법들 (예를 들어, 작용제들) 중 하나에 대한 저항성의 발달을 감소시키고/시키거나, 요법들 (예를 들어, 작용제들) 중 하나의 부작용을 방지하거나 감소시키고/시키거나, 요법들의 효능을 개선하기 위해, 제1 요법 (예를 들어, 제1 예방제 또는 치료제)을 일정 기간 동안 투여한 후, 제2 요법 (예를 들어, 제2 예방제 또는 치료제)를 일정 기간 동안 투여하고, 이러한 순차적 투여, 즉 주기를 반복하는 것을 수반한다.
본 발명의 조합 요법의 요법들 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 대상체에게 공동으로 투여될 수 있다.
"공동으로"라는 용어는 요법들 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)을 정확히 동시에 투여하는 것에 한정되지 않고, 그보다는 본 발명의 항체 또는 그의 단편을 포함하는 제약 조성물이 대상체에게 순서대로, 그리고 본 발명의 항체가 다른 요법(들)과 함께 이들이 다르게 투여된 경우보다 증가된 이익을 제공하도록 작용할 수 있는 시간 간격으로 투여되는 것을 의미한다. 예를 들어, 각각의 요법이 대상체에게 동시에 또는 임의의 순서로 상이한 시점에 순차적으로 투여될 수 있다; 그러나, 동시에 투여되지 않는 경우, 원하는 치료 또는 예방 효과를 제공하도록 충분히 가까운 시간 내에 투여되어야 한다. 각각의 요법은 임의의 적합한 형태로, 그리고 임의의 적합한 경로에 의해, 별도로 대상체에게 투여될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 요법들 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 15분 미만, 30분 미만, 1시간 미만 간격, 약 1시간 간격, 약 1시간 내지 약 2시간 간격, 약 2시간 내지 약 3시간 간격, 약 3시간 내지 약 4시간 간격, 약 4시간 내지 약 5시간 간격, 약 5시간 내지 약 6시간 간격, 약 6시간 내지 약 7시간 간격, 약 7시간 내지 약 8시간 간격, 약 8시간 내지 약 9시간 간격, 약 9시간 내지 약 10시간 간격, 약 10시간 내지 약 11시간 간격, 약 11시간 내지 약 12시간 간격, 24시간 간격, 48시간 간격, 72시간 간격, 또는 1주 간격으로 대상체에게 투여된다. 다른 실시양태에서, 2회 이상의 요법 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)이 동일한 환자 방문 이내에 투여된다.
조합 요법의 예방제 또는 치료제가 동일한 제약 조성물 내에서 대상체에게 투여될 수 있다. 대안적으로, 조합 요법의 예방제 또는 치료제가 별개의 제약 조성물들 내에서 대상체에게 공동으로 투여될 수 있다. 예방제 또는 치료제는 동일한 투여 경로 또는 상이한 투여 경로로 대상체에게 투여될 수 있다.
본 발명이 충분히 기술되었지만, 하기의 실시예 및 청구항에 의해 추가로 설명되고, 이는 예시적이고, 추가로 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
실시예
실시예 1. 펩티드-태그부착 IgG 구축물의 디자인
4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 (PPTase) Sfp (PDB ID: 2GE1, 문헌 [Koglin et al., (2006) Science 312: 273-276]) 모델과 펩티드 기질의 NMR 구조의 시각적 검사에서, S6 태그의 반응성 Ser 잔기가 효소 활성 부위 내로 깊숙이 삽입되고 조효소 A의 알파 포스페이트 근처에 위치한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 펩티드 기질은 꼬임에 Ser 잔기가 있는 나선-꼬임-루프 형상을 채택한다. 이러한 관찰을 기초로, IgG 항체의 표면 상의 여러 루프를 선별하였다. 선별 절차는 하기의 단계들을 수반하였다. 먼저, 인간 IgG1 B12 항체 (PDB ID: 1HZH, 문헌 [Saphire et al., (2001) Science 293: 1155-1159])를 주형으로 사용하여 트라스투주맙 상동성 모델을 세웠다. 다음으로, 용매에 노출된 잔기가 유의한 함량으로 있는 루프를 선별하고, S6 태그 루프 내로 형질전환시켰다.
이를 위해, 여러 전략들을 탐구하였다: 전장 펩티드 태그의 그라프팅, 말단절단 펩티드 태그의 그라프팅, 및 삽입 (말단절단 및 전장 양쪽 모두). 전장 ybbR 태그의 그라프팅의 한 예가 돌연변이체 항-hHER2-HC-S132D-K133S-S134L-T135E-S136F-G137I-G138A-T139S-A140K-A141L-L142A (서열 102)로 예시되는 한편, 트라스투주맙 항-hHER2-HC-P189G-S190D-S191-S192L-L193S-G194W-T195L (서열 109) 돌연변이체는 말단절단 S6 태그의 그라프팅을 구성한다. 그라프팅 전략의 또 다른 변이체가, 예를 들어 돌연변이체 항-hHER2-HC-S190G-S191D-S192-L193-G194S-T195W-Q196L-T197L-RLLN-Y198 (서열 113)에서 사용되었고, 이때 잔기 S190 및 S191이 각각 글리신 및 아스파트르산으로, G194가 세린으로, T195가 트립토판으로, Q196 및 T197이 류신으로 돌연변이되었고, 말단절단 S6 태그 RLLN (서열 1060)가 L197과 Y198 사이에 삽입되었다. 대안적으로, 말단절단 및 전장 펩티드 태그 양쪽 모두가 항체 잔기들 사이의 루프 내로 삽입되었다.
실시예 섹션 전반에 걸쳐, 그라프팅 또는 삽입된 펩티드 태그를 함유하는 면역글로불린 중쇄 또는 경쇄에 따라 펩티드-태그부착 항체가 명명된다. 간단하게, 회합된 비변형 중쇄 또는 경쇄는 명시적으로 언급되지 않는다. 예를 들어, 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121)은 상응하는 펩티드-태그부착 중쇄 및 X'5 = Ala 및 X'6 = Val (도 3 참조)인 회합된 비변형 카파 경쇄 항-hHER2-LC (서열 1131)를 포함하는 IgG1을 지칭한다. 대조적으로, 펩티드-태그부착 mAb2 중쇄 구축물이 비변형 람다 경쇄 mAb2-LC (서열 25)와 회합된다. 또 다른 예로서, 항-hHER2-LC-S76D-S77-L78-EFIASKLA-Q79 (서열 30)는 X'1 = Lys, X'2 = Glu, X'3 = Met, 및 X'4 = Ala (도 3 참조)인 비변형 Ig 감마 1 중쇄 항-hHER2-HC (서열 1130)와 회합된 펩티드-태그부착 경쇄를 함유하는 IgG1 항체를 지칭한다. 펩티드 태그(들)이 항체의 중쇄 또는 경쇄의 불변 영역 내로 삽입 또는 그라프팅되는 경우, 불변 영역의 서열만 제공된다.
모든 경우에, Sfp 효소의 활성 부위 내로의 더 깊은 피팅(fitting)을 허용하기 위해 반응성 Ser 잔기가 루프의 끝부분에 있거나 끝부분 근처에 있는 방식으로 펩티드 태그가 선별된 루프 상에서 매핑되었다. 다음으로, IgG와 Sfp 효소 사이의 복합체를 구축하였고, 부조화(clash)에 대해 시험하였다. 유의한 부조화가 있는 것들을 가려냈고, 상응하는 루프를 선별에서 배제하였다.
S6 및 ybbR 태그 서열을 트라스투주맙 IgG1의 불변 영역의 구조 루프 내로 체계적으로 삽입하기 위해, 인간 IgG1 B12 항체 (PDB ID: 1HZH)의 결정 구조의 시각적 검사, 뿐만 아니라 몰소프트 LLC(MolSoft LLC)로부터의 프로그램 ICM을 사용함으로써 잔기의 용매-접근성 표면적을 계산하는 것 양쪽 모두에 의해 삽입 부위를 선택하였다.
실시예 2. 펩티드-태그부착 IgG 구축물의 생산
CMV 프로모터의 제어 하에 pOG 발현 벡터를 사용하여 포유동물 세포에서 트라스투주맙 IgG1의 중쇄 및 경쇄를 일시적으로 발현시켰다. 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제로 표지하기 위한 펩티드 태그를 표준 분자 생물학 방법에 의해 다양한 위치에서 트라스투주맙 IgG1 내로 혼입시켰다. 클로닝에 사용된 모든 프라이머가 표 8에서 열거된다.
HEK293F 세포의 세포 배양 및 형질감염을 기존에 기술된 바와 같은 PEI 방법을 사용하여 수행하였다 (예를 들어 문헌 [Erbacher et al., J Gene Med., 1: 210-222 (1999)] 참조). 간략하게, HEK293F 세포를 트라스투주맙 (인간 카파 이소형)의 중쇄 및 경쇄를 코딩하는 플라스미드 DNA로 공동-형질감염시켰다. 이러한 포유동물 세포를 프리스타일(FreeStyle)™ 293 발현 배지에서 37℃에서 5% CO2 하에 배양하고, 형질감염 1일 전에 0.7×106개의 세포/㎖로 분할하였다. 형질감염 후, HEK293F 세포를 5일 동안 배양하고 나서, 4℃에서 30분 동안의 2000×g의 원심분리에 의해 수확하였다.
생성된 배지 상청액을 세공 크기가 0.22 ㎛인 필터로 여과하였다. 그 후, 여과액을 20 칼럼 부피의 PBS로 미리 평형화된 단백질 A 친화도 칼럼 상에 약 1 ㎖/분의 유량으로 로딩(loading)하였다. 칼럼을 20 칼럼 부피의 PBS로 세정한 후, 항체를 5 칼럼 부피의 0.1 M 아세트산나트륨 (pH 3.0)으로 용출시켰다. 용출액을 10% (v/v) 1 M 트리스(Tris)/HCl (pH 10)로 즉각적으로 중화하였다. 분자량 차단값이 3.5 또는 7.0 kDa인 슬라이드-어-라이저(Slide-a-Lyzer) 투석 카세트 (피어스(Pierce))를 사용하여 PBS 내로의 투석을 수행하였다.
최종 생성물의 순도를 SDS-PAGE로 평가하였다. 브래드포드(Bradford) 방법에 의해 또는 ND-1000 UV-Vis 분광광도계를 사용하여 280 nm에서의 자외선 분광법에 의해 단백질 수율을 결정하였다. 펩티드-태그부착 트라스투주맙 IgG의 단백질 수율이 표 9에서 열거된다.
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실시예 3. Sfp 4'- 포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 ( PPTase )의 생산
PIPE 방법 (문헌 [Klock et al., Proteins 71:982-994 (2008)] 참조)을 사용함으로써 비. 서브틸리스 Sfp PPTase를 pET22b 발현 벡터 내로 클로닝하였다. C-말단 His6 태그 (서열 1106)의 절단을 허용하기 위해, TEV (담배 식각 바이러스) 프로테아제 인식 부위를 Sfp 코딩 서열의 하류에 삽입하였다. 클로닝에 사용된 모든 프라이머가 표 8에서 열거된다.
단백질 발현 및 정제를 문헌 [Yin et al., Nat. Protoc. 1:280-285 (2006)]에 따라 이를 약간 미미하게 변형시켜서 수행하였다. 먼저, 5 ㎖ LB 출발 배양물을 pET22b/sfp 발현 플라스미드를 보유하는 이. 콜라이 BL21 (DE3) 세포의 글리세롤 모액으로부터 접종하였다. 배양물을 37℃, 300 rpm에서의 철야 인큐베이션에 의해 포화 상태까지 성장시켰다. 다음 날, 출발 배양물을 사용하여 1 ℓ의 TB 배지 (시그마(Sigma))에 접종하였고, 이를 300 rpm에서 교반하고, 37℃에서 유지시켰다. 600 nm에서 0.5의 광학 밀도에 도달한 후, 1 mM의 최종 농도로 IPTG를 첨가하여 배양물을 유도시켰고, 온도를 30℃로 감소시켰다. 또 다른 12-16시간 동안 배양물을 진탕시키고, 박테리아 세포를 원심분리에 의해 수확하였다. 사용 전에, 세포 펠릿을 -20℃에서 보관하였다.
단백질 정제를 시작하기 위해, 동결된 펠릿을 15분 동안 얼음 상에서 해동시키고, 20 mM 트리스/HCl (pH 7.9), 0.5 M NaCl, 5 mM 이미다졸, 및 2 U/㎖ DNase I을 함유하는 완충제에 재현탁시켰다 (습식 중량 1 g의 세포 당 3 ㎖의 완충제). 0.5 초 온(on) 및 0.5초 오프(off)의 간격으로 4분 동안 초음파처리에 의해 세포 용해를 유도하였다. 불용성 세포 잔해물을 제거하기 위해, 생성된 용해물을 40,000×g에서 20분 동안 4℃에서 원심분리하였다. 그 후, 4 ㎖의 50% Ni-NTA 슬러리 (퀴아젠(Qiagen)를 정화된 용해물에 첨가하는 것에 의해 His6-태그부착 Sfp 효소 (서열 1106으로서 개시된 'His6')를 포획하였다. 1시간 동안 4℃에서 진탕시킨 후, 수지-용해물 혼합물을 1회용 칼럼 (바이오-래드(Bio-Rad)) 내로 부었다. 침강된 수지를 25 칼럼 부피의 50 mM NaH2PO4, 300 mM NaCl, 20 mM 이미다졸 (pH 8.0)로 세정하고, 5 칼럼 부피의 50 mM NaH2PO4, 300 mM NaCl, 250 mM 이미다졸 (pH 8.0)로 용출시켰다. 그 후, 정제된 Sfp 효소를 차단값이 3.5 kDa인 슬라이드-어-라이저 투석 카세트 (피어스)를 사용하여 10 mM 트리스/HCl, 1 mM EDTA, 10% 글리세롤 (pH 7.5)에 대해 2회 투석하고, 이어서 10 kDa 차단값의 아미콘 울트라-15 원심분리 필터 유닛(Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Unit) (밀리포어(Millipore))을 사용하여 100 μM 이상의 최종 농도로 농축하였다. 마지막으로, 농축된 효소를 분취하고, 액체 질소에서 급속-동결시키고, -80℃에서 보관하였다.
역 Ni-NTA 크로마토그래피를 사용하여 Sfp의 순도를 개선하기 위해, TEV 절단 부위를 C-말단 His6 태그 (서열 1106) 전에 도입하였다. 이러한 구축물의 Ni-NTA 정제를 상기 기술된 바와 같이 수행하였다. 그러나, 용출 후, Sfp 효소를 50 mM 트리스/HCl, 50 mM NaCl (pH 8.0)을 함유하는 TEV 절단 완충제 내로 교환하였다. 23℃에서 1시간, 그 후 4℃에서 16시간 동안 7% (w/w) TEV 프로테아제로 소화시키는 것에 의해 His6 태그 (서열 1106) 제거를 수행하였다. 그 후, TEV로 소화된 Sfp 효소를 1× PBS (pH 7.2)로 평형화된 Ni-NTA 칼럼 상에 다시 로딩하였다. 절단된 효소를 칼럼 관류물로부터, 그리고 5 칼럼 부피의 50 mM NaH2PO4, 300 mM NaCl, 20 mM 이미다졸 (pH 8.0)을 수반하는 세정 단계로부터 수집하였다. 그 후, 정제된 Sfp 효소를 차단값이 3.5 kDa인 슬라이드-어-라이저 투석 카세트 (피어스)를 사용하여 10 mM 트리스/HCl, 1 mM EDTA, 10% 글리세롤 (pH 7.5)에 대해 2회 투석하였다. 투석 후, Sfp를 10 kDa 차단값의 아미콘 울트라-15 원심분리 필터 유닛 (밀리포어)을 사용하여 100 μM 이상의 최종 농도로 농축하였다. 마지막으로, 농축된 효소를 분취하고, 액체 질소에서 급속-동결시키고, -80℃에서 보관하였다.
SDS-PAGE로 Sfp의 순도를 평가하였다. LC-MS로 His6 태그 (서열 1106) 제거를 확인하였고, 28620 M-1cm-1의 몰 흡광 계수를 사용하여 280 nm에서의 자외선 분광법 (ND-1000 UV-Vis 분광광도계, 나노드롭 테크놀로지스(NanoDrop Technologies) (델라웨어주 윌밍턴))에 의해 Sfp 수율을 정량하였다. 배양물 1 ℓ 당 48 ㎎의 TEV로 소화된 Sfp 효소가 수득되었다.
실시예 4. PPTase 상동체 및 돌연변이체의 확인 및 생산
Sfp 돌연변이체 R4 -4
표준 분자 생물학 방법을 사용하여, 하기의 돌연변이를 비. 서브틸리스 Sfp PPTase 내로 삽입하였다: Lys28Glu, Thr44Glu, 및 Cys77Tyr. 돌연변이유발 반응에 사용된 올리고뉴클레오티드의 서열이 표 8에서 열거된다.
단백질 발현을 위해, 0.5 ℓ의 TB 배지에 5 ㎖ 출발 배양물을 접종하였다. 배양물을 300 rpm에서 교반하고, 37℃에서 유지시켰다. 600 nm에서 0.5의 광학 밀도에 도달한 후, 1 mM의 최종 농도로 IPTG를 첨가하여 배양물을 유도시켰고, 온도를 30℃로 감소시켰다. 또 다른 16시간 동안 배양물을 300 rpm에서 진탕시키고, 박테리아 세포를 원심분리 (15분, 3400 rpm)에 의해 수확하였다. 사용 전에, 세포 펠릿을 -20℃에서 보관하였다.
동결된 펠릿을 10분 동안 얼음 상에서 해동시키고, 50 mM 트리스/HCl (pH 8), 300 mM NaCl, 10 mM 이미다졸, 1 U/㎖ DNase I, 및 컴플리트™ EDTA-프리(complete™ EDTA-free) 프로테아제 억제제 칵테일 정제 (로슈(Roche))를 함유하는 완충제에 재현탁시켰다 (습식 중량 1 g의 세포 당 3 ㎖의 완충제). 0.5 초 온 및 0.5초 오프의 간격으로 얼음 상에서 3분 동안 초음파처리에 의해 세포 용해를 유도하였다. 얼음 상에서 또 다른 10분 동안 인큐베이션한 후, 용해물을 40,000×g에서 30분 동안 4℃에서 원심분리하였다. 그 후, 2 ㎖의 50% Ni-NTA 슬러리 (퀴아젠)를 정화된 용해물에 첨가하는 것에 의해 His6-태그부착 Sfp 돌연변이체 R4-4 (서열 1106으로서 개시된 'His6')를 포획하였다. 1시간 동안 4℃에서 진탕시킨 후, 수지-용해물 혼합물을 1회용 칼럼 (바이오-래드) 내로 부었다. 관류물을 수집하고, 침강된 수지를 50 칼럼 부피의 50 mM 트리스, 300 mM NaCl, 20 mM 이미다졸 (pH 8.0)로 세정하고, 5 칼럼 부피의 50 mM 트리스, 300 mM NaCl, 250 mM 이미다졸 (pH 8.0)로 용출시켰다. PD-10 칼럼을 사용하여 용출액의 완충제를 50 mM 트리스/HCl, 50 mM NaCl (pH 8.0)을 함유하는 TEV 프로테아제 절단 완충제로 교환한 후, 23℃에서 1시간, 그 후 4℃에서 16시간 동안 7% (w/w) TEV 프로테아제로 소화시키는 것에 의해 His6 태그 (서열 1106) 제거를 수행하였다.
그 후, TEV로 소화된 Sfp 돌연변이체 R4-4를 1× PBS (pH 7.2)로 평형화된 Ni-NTA 칼럼 상에 다시 로딩하였다 (1 ㎖ 층 부피). 절단된 효소를 칼럼 관류물로부터, 그리고 5 칼럼 부피의 50 mM 트리스, 300 mM NaCl, 20 mM 이미다졸 (pH 8.0)을 수반하는 세정 단계로부터 수집하였다. 그 후, 정제된 Sfp 돌연변이체 R4-4를 PD-10 칼럼을 사용하여 10 mM 트리스/HCl, 1 mM EDTA, 10% 글리세롤 (pH 7.5)에 대해 완충제-교환하였다. BSA를 표준물로 사용하는 브래드포드 검정에 따르면, 17 ㎖의 최종 부피에서 효소의 최종 농도는 3.1 ㎎/㎖이었고, 이는 배양물 1 ℓ 당 105 ㎎의 TEV-소화 R4-4 돌연변이체에 상응한다. 마지막으로, 효소를 100 내지 1000 ㎕ 분획으로 분취하고, 액체 질소에서 급속-동결시키고, -80℃에서 보관하였다. SDS-PAGE 분석으로 효소의 순도를 평가하였고, ESI-MS로 His6 태그 (서열 1106) 제거를 확인하였다.
AcpS
표준 분자 생물학 방법을 사용하여, 이. 콜라이 K-12로부터의 acpS 유전자를 pET22b 벡터 내로 클로닝하였고, 이는 C-말단 His6 태그 (서열 1106)가 있는 재조합 효소의 발현을 허용한다. 클로닝에 사용된 올리고뉴클레오티드의 서열이 표 8에서 열거된다.
포화 5 ㎖ 출발 배양물로부터의 접종 후에, AcpS 효소가 1 ℓ의 TB 배지에서발현되었다. 배양물을 37℃에서 300 rpm으로 진탕시킨 후, 1 mM IPTG를 첨가하여 0.5의 광학 밀도 (600 nm)로 단백질 생산을 유도하였다. 철야로 30℃ 및 300 rpm에서 단백질 발현을 수행하였다. 다음 날, 3400 rpm에서 15분 동안의 원심분리로 세포를 수확하였다. 단백질 정제 전에 세포 펠릿을 -20℃에서 보관하였다.
단백질 정제를 시작하기 위해, 동결된 펠릿을 10분 동안 얼음 상에서 해동시키고, 50 mM 트리스/HCl (pH 8), 300 mM NaCl, 10 mM 이미다졸, 1 U/㎖ DNase I, 및 컴플리트™ EDTA-프리 프로테아제 억제제 칵테일 정제 (로슈)를 함유하는 완충제에 재현탁시켰다 (습식 중량 1 g의 세포 당 3 ㎖의 완충제). 0.5 초 온 및 0.5초 오프의 간격으로 얼음 상에서 3분 동안 세포 현탁액을 초음파처리함으로써 세포 용해를 유도하였다. 얼음 상에서 10분의 또 다른 인큐베이션 기간 후에, 용해물을 40,000 g에서 30분 동안 4℃에서 원심분리하였다. 그 후, 2 ㎖의 50% Ni-NTA 슬러리를 정화된 용해물에 첨가하고, 용해물/수지 혼합물을 1시간 동안 4℃에서 진탕시켰다. 용해물/수지 혼합물을 1회용 칼럼 내로 부었다. 관류물을 수집한 후, Ni-NTA 칼럼을 50 칼럼 부피의 50 mM 트리스 (pH 8), 300 mM NaCl, 및 20 mM 이미다졸을 함유하는 완충제로 세정하였다. 5 칼럼 부피의 50 mM 트리스 (pH 8), 300 mM NaCl, 및 250 mM 이미다졸을 함유하는 완충제로 용출을 수행하였다. 3.5 kDa 차단값 투석 카세트 (슬라이드-어-라이저, 써모 사이언티픽(Thermo Scientific))를 사용하여, 용출액을 50 mM 트리스 (pH 8), 및 300 mM NaCl을 함유하는 완충제 내로 철야로 투석하였다. 침전된 단백질을 0.45 ㎛ 필터 (밀리포어)를 사용하여 제거하였다. 10% (v/v)의 최종 농도로 글리세롤을 첨가한 후, Ni-NTA-정제 단백질을 액체 질소에서 급속-동결시키고, -80℃에서 보관하였다 (100 및 200 ㎕ 분취량). SDS-PAGE 분석으로 AcpS의 순도를 평가하였고, BSA를 표준물로 사용하여 브래드포드 검정에 의해 수율을 정량하였다. 배양물 1 ℓ 당 약 13 ㎎의 AcpS 효소가 수득되었다.
티. 마리티마 PPTase
10 ㎖ 포화 출발 배양물로의 접종에 의해 1 ℓ 규모로 천연 FM 배지에서 티. 마리티마 PPTase 발현을 수행하였다. 1 ℓ 배양물을 300 rpm, 37℃의 온도에서 진탕시켰다. 2.5시간 후, 배양물이 600 nm에서 0.5의 광학 밀도에 도달하였다. 0.1% (w/v)의 최종 농도로 아라비노스를 첨가하여 단백질 생산을 유도하였고, 배양물을 추가로 4시간 동안 진탕시켰다. 4000 rpm에서 15분 동안의 원심분리에 의해 세포를 수확하였고, 세포 펠릿을 -20℃에서 보관하였다.
Ni-NTA 아가로스 수지 (퀴아젠)를 사용하여 IMAC (고정된 금속 친화도 크로마토그래피)에 의해 티. 마리티마 PPTase의 초기 정제를 수행하였다. 세포 펠릿을 해동시키고, 60 ㎖ 용해 완충제 (40 mM 트리스 완충제 (pH 8.0), 300 mM NaCl, 10 mM 이미다졸, 1 mM TCEP)에 재현탁시켰다. 세포 현탁액을 얼음 상에서 1.5분 동안 초음파처리하고 (1초 펄스(pulse)를 사용함), 15000 rpm에서 30분 동안 5℃에서 원심분리하였다. 정화된 용해물을 1.5 ㎖ Ni-NTA 칼럼 상에 로딩하였다. 관류물을 수집한 후, 칼럼을 5 칼럼 부피의 세정 완충제 (40 mM 트리스 완충제 (pH 8.0), 300 mM NaCl, 40 mM 이미다졸, 10% 글리세롤, 1 mM TCEP)로 세정하였다. 2 칼럼 부피의 용출 완충제 (20 mM 트리스 완충제 (pH 8.0), 150 mM NaCl, 300 mM 이미다졸, 1 mM TCEP)로 단백질 용출을 수행하였다.
Akta FPLC 시스템에 연결된 슈퍼덱스(Superdex) 75 칼럼 (지이 헬스케어(GE Healthcare))을 사용하여 Ni-NTA 용출액을 추가로 정제하였다. 1 mM EDTA 및 10% (v/v) 글리세롤이 보충된 10 mM 트리스 완충제 (pH 7.4)에서 1 ㎖/분의 유량으로 크기-배제 크로마토그래피 (SEC)를 수행하였다. SDS-PAGE로 단백질-함유 분획을 분석한 후, 티. 마리티마 PPTase를 함유하는 분획을 풀링(pooling)하고, SEC용으로 이전에 사용된 완충제에 대해 다시 투석하였다. 그 후, 정제된 효소를 10 kDa 차단값의 아미콘 울트라-15 원심분리 필터 유닛 (밀리포어)을 사용하여 농축하였다. 탁상용 원심분리기를 사용하여 13000 rpm에서 2분 동안의 원심분리에 의해 침전물을 제거하였다. 농축된 단백질 (1.0 ㎎/㎖, 48 μM)을 100 ㎕ 분획으로 분취하고, 액체 질소에서 급속-동결시키고, -80℃에서 보관하였다. SDS-PAGE로 티. 마리티마 PPTase의 순도를 평가하고, BSA를 표준물로 사용하여 브래드포드 검정에 의해 수율을 정량하였다. 모든 정제 단계 후, 배양물 1 ℓ 당 1.4 ㎎의 AcpS 효소가 수득되었다.
실시예 5. 조효소 A ( CoA ) 유사체의 합성
CoA - 말레이미도에틸아미도 - 테트라메틸로다민
Figure pct00277
300 ㎕의 DMSO에 용해된 테트라메틸로다민-C2-말레이미드 (5.5 ㎎, 10.4 μmol)를 750 ㎕의 10× PBS 완충제 내의 CoA (150 ㎕ 물 내의 10.4 μmol)에 첨가하고, 23℃에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 후, 반응 혼합물을 동결건조시켜 조 생성물을 수득하고, 이를 RP-C18 플래시 크로마토그래피로 정제하였다. 원하는 생성물의 분획들을 합치고, 동결건조시켜, CoA-말레이미도에틸아미도-테트라메틸로다민 (9.8 ㎎, 94.4% 순도)이 진한 자주색 분말로서 산출되었다. C52H64N11O22P3S [MH]+에 대한 ESI-MS 계산값: 1320.3; 관측값: 1320.3.
CoA - 말레이미도카프로일 ( MC )- MMAF
Figure pct00278
1.8 ㎖의 DMSO에 용해된 MC-MMAF (문헌 [Doronina et al., Bioconj. Chem. 17:114-124 (2006)] 참조) (36.0 ㎎, 38.9 μmol)를 2.9 ㎖의 10× PBS 완충제 내의 CoA (312 ㎕ 물 내의 39.0 μmol)에 첨가하고, 23℃에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 후, 반응 혼합물을 동결건조시켜 조 생성물을 수득하고, 이를 RP-C18 플래시 크로마토그래피로 정제하였다. 원하는 생성물의 분획들을 합치고, 동결건조시켜, CoA-MC-MMAF (35.5 ㎎, 97.5% 순도)가 백색 분말로서 산출되었다. C70H112N13O27P3S [MH]+에 대한 ESI-MS 계산값: 1691.7; 관측값: 1691.2.
CoA - MC - Val - Cit - PABC - MMAF
Figure pct00279
300 ㎕의 DMSO에 용해된 MC-Val-Cit-PABC-MMAF (문헌 [Doronina et al., Bioconj. Chem. 17:114-124 (2006) 참조) (5.7 ㎎, 4.3 μmol)를 2666 ㎕의 10× PBS 완충제 내의 CoA (34 ㎕ 물 내의 4.3 μmol)에 첨가하고, 23℃에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 후, 반응 혼합물을 동결건조시켜 조 생성물을 수득하고, 이를 RP-C18 플래시 크로마토그래피로 정제하였다. 원하는 생성물의 분획들을 합치고, 동결건조시켜, CoA-MC-Val-Cit-PABC-MMAF (6.1 ㎎, 98.0% 순도)가 백색 분말로서 산출되었다. C89H139N18O32P3S [MH2]2+/2에 대한 ESI-MS 계산값: 1049.4; 관측값: 1049.4.
CoA - Ac - Ahx - MMAF
Figure pct00280
400 ㎕의 DMSO에 용해된 브로모아세틸-Ahx-MMAF (문헌 [Alley et al., Bioconj. Chem. 19:759-765 (2008)] 참조) (1.3 ㎎, 1.4 μmol)를 3.6 ㎖의 보레이트 완충제 (6.7 mM, pH 8.5) 내의 CoA (43 ㎕ 물 내의 5.4 μmol)에 첨가하고, 23℃에서 24시간 동안 교반하였다. 반응 후, 반응 혼합물을 동결건조시켜 조 생성물을 수득하고, 이를 RP-C18 플래시 크로마토그래피로 정제하였다. 원하는 생성물의 분획들을 합치고, 동결건조시켜, CoA-Ac-Ahx-MMAF (1.1 ㎎, 96.9% 순도)가 백색 분말로서 산출되었다. C68H112N13O26P3S [MH]+에 대한 ESI-MS 계산값: 1651.7; 관측값: 1651.3.
CoA -개방 고리- MC - MMAF
Figure pct00281
CoA-MC-MMAF (1 ㎖의 물 내의 5 μmol)를 9 ㎖의 1 M NH4OH( aq )에 첨가하고, 23℃에서 30분 동안 교반하였다. 반응 후, 반응 혼합물을 동결건조시켜 조 생성물을 수득하고, 이를 RP-C18 플래시 크로마토그래피로 정제하였다. 원하는 생성물의 분획들을 합치고, 동결건조시켜, 3.9 ㎎의 말레이미드-고리 개방형 CoA-MC-MMAF가 상기 도식에서 제시된 바와 같이 4개의 위치 및 부분입체 이성질체의 혼합물로서 산출되었다 (백색 분말, 96.6% 순도). C70H114N13O28P3S [MH]+에 대한 ESI-MS 계산값: 1709.7; 관측값: 1709.2.
실시예 6. 시험관내에서의 CoA 유사체를 이용한 펩티드-태그부착 IgG 의 표지
시험관내에서의 펩티드-태그부착 IgG에 대한 CoA 유사체의 단일-단계 접합을 예시하기 위해, 다양한 펩티드-태그부착 트라스투주맙 구축물을 Sfp 효소의 존재 하에 CoA-MC-MMAF와 반응시켰다. 일반적으로, 10.0 또는 12.5 mM MgCl2이 보충된 50 또는 75 mM HEPES 또는 트리스 완충제, pH 7.5 또는 8.0에서 접합 반응을 수행하였다. 펩티드-태그부착 트라스투주맙의 최종 농도가 2.5 μM로 일정하게 유지되었고, 이는 펩티드 태그 당 5.0 μM에 상응하며, CoA 기질의 최종 농도는 일반적으로 40 μM 내지 100 μM 사이에서 변하였다. 접합 반응을 개시시키기 위해, Sfp 효소를 전형적으로 1 μM의 최종 농도를 제공하도록 첨가하였다. 23℃ 또는 37℃에서 16시간 동안 효소 반응이 진행되도록 하였다. 이러한 기간 후에, 반응 진행을 ESI-MS 및 HPLC로 분석하였다.
실시예 7. 삽입물의 표지
실시예 6에 기술된 바와 같이 반응 혼합물을 Sfp와 함께 인큐베이션함으로써 S6- 또는 ybbR-태그가 삽입된 6개의 트라스투주맙 항체 및 상이한 표적에 대한 1개의 제2 항체 ("mAb2")에 대한 CoA-MC-MMAF의 거의 정량적인 접합이 달성되었다. 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121, 도 5a), 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127, 도 5b), 항-hHER2-HC-V2-DSLEFIASKLA-Q3 (서열 95, 도 5c), 항-hHER2-HC-V2-GDSLSWLLRLLN-Q3 (서열 94, 도 5d), 항-hHER2-HC-E388-DSLEFIASKL-N389 (서열 130, 도 5e), 항-hHER2-HC-E388-DSLEFIASKLA-N389 (서열 129, 도 5f), 및 mAb2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 148, 도 5g)의 단일-단계 접합 반응 혼합물의 HPLC (표 10)는 대략적인 약물-대-항체 비 (DAR) 2로 태그부착 항체가 면역접합체로 거의 완전하게 전환된 것을 가리킨다. 환원된 접합체 샘플의 ESI-MS는 디자인된 바와 같이 중쇄만의 부위-특이적 변형을 시사한다. 항-hHER2-LC-I2-DSLEFIASKLA-Q3 (서열 27, 도 5h)에 대해, 유의한 양의 비변형 항체 (39%, 체류 시간 4.8분)가 잔존하고, DAR=1 (46%, 체류 시간 5.4분) 및 DAR=2 (16%, 체류 시간 5.9분) 종의 혼합물이 관찰되기 때문에 HPLC는 면역접합체의 부분적인 형성만을 시사한다.
Figure pct00282
도 6에 제시된 바와 같이, 트라스투주맙 면역접합체 (a) 항-hHER2-HC-V2-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-Q3 (서열 1120), (b) 항-hHER2-HC-E388-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKLA-N389 (서열 1122), 및 (c) 항-hHER2-HC-E388-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKL-N389 (서열 1121)를 쇼덱스(Shodex) 단백질 KW-803 칼럼 상에서 분석적 크기-배제 크로마토그래피 (AnSEC)로 분석하였다. 3가지 경우 모두에, ADC가 단량체성이었다 (검출가능한 양의 응집된 물질이 없음).
실시예 8. 펩티드 태그가 그라프팅된 구축물의 표지
ybbR 태그가 그라프팅된 트라스투주맙 항체에 대한 CoA-MC-MMAF의 단일-단계, 시험관내 Sfp-촉매 접합을 또한 시도하였다. IgG1 구축물 항-hHER2-HC-S190D-S191-S192L-L193E-G194F-T195I-Q196A-T197S-Y198K-I199L (서열 114)의 Sfp-촉매 반응을 실시예 6에 기술된 바와 같이 수행하였다. 반응 혼합물의 HPLC (도 7) 및 ESI-MS 분석은 MMAF와의 면역접합체 (예상 질량 - 접합체: 50489 Da, 비변형 항체: 49223 Da, 관측값: 49216.8 Da)가 형성되지 않았음을 가리킨다. 다른 그라프팅된 접합체 또한 반응하지 못했고, 면역접합체를 형성하지 못했다.
실시예 9. 혼합형 그라프팅 /삽입 구축물의 표지
S6- 또는 ybbR-태그가 그라프팅/삽입된 트라스투주맙 항체에 대한 CoA-MC-MMAF의 단일-단계, 시험관내 Sfp-촉매 접합을 또한 시도하였다. 2개의 트라스투주맙 돌연변이체인 항-hHER2-HC-V64L-EFIASKLA-K65 (서열 99) 및 항-hHER2-LC-S76D-S77-L78-EFIASKLA-Q79 (서열 30)를 실시예 6에 기술된 바와 같이 CoA-MC-MMAF 및 Sfp와 반응시켰다. 항-hHER2-HC-V64L-EFIASKLA-K65 (서열 99)는 반응 혼합물의 HPLC에 의해 지시되는 바와 같이 부분적으로 변형된 반면 (도 8a), 항-hHER2-LC-S76D-S77-L78-EFIASKLA-Q79 (서열 30) (도 8b)는 동일한 조건 하에 반응하지 못했다 (표 11).
Figure pct00283
실시예 10. 형광 염료를 이용한 표지
효소성 항체 표지를 세포독소의 부위-특이적 부착 너머로 확장하기 위해, Sfp-촉매작용이 항체-형광단 접합체를 생성시키는 가능성을 입증하였다. 본 실시예는 실시예 6에 기술된 바와 같이 수행된 S6 태그가 그라프팅 또는 삽입된 트라스투주맙 항체에 대한 CoA-테트라메틸로다민 (CoA-TMR)의 2가지 Sfp-촉매 접합을 나타낸다. 반응 혼합물의 HPLC 트레이스를 280 nm 및 555 nm 양쪽 모두에서 모니터링하였다 (도 9). 후자의 파장은 TMR 염료의 흡광 최대점 (~550 nm) 근처이다. 또한, 항체-형광단 접합체의 디컨볼루팅된 질량 스펙트럼의 데이터가 표 12에서 요약된다.
말단절단된 그라프팅된 S6 태그를 함유하는 항-hHER2-HC-P189G-S190D-S191-S192L-L193S-G194W-T195L (서열 109)에 대해, 접합으로 항체 접합체 당 2개의 염료의 형성이 주로 초래되었다 (도 9a). 마찬가지로, 잔기 T359와 K360 사이에 전장 S6 태그가 삽입된 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121)은 각각의 항체에 대한 2개의 염료 분자의 접합을 우세하게 나타냈다 (도 9b). 이러한 결과는 S6 태그가 변형된 항체의 형광 표지의 접합에 사용될 수 있다는 것을 나타낸다.
Figure pct00284
실시예 11. 티오에테르 또는 가수분해된 말레이미드 결합을 통해 연결된 세포독소를 이용한 거의 정량적인 표지
본 발명의 접합체에 대해 관찰되지는 않았지만, 말레이미드-연결 페이로드는 알부민, 글루타티온 및 시스테인의 반응성 티올과의 말레이미드 교환을 통해 혈장에서 탈접합을 겪을 수 있다 (문헌 [Alley et al., Bioconjugate Chem. 2008, 19, 759-765]). 말레이미도카프로일 결합의 말레이미드-기반 접합체를 화학적 고리-개방을 통해 안정화시킬 수 있다 (문헌 [Shen et al., Nature Biotech. 30:184-189 (2012) 참조). 이러한 가수분해 절차를 테스트하기 위해, 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121)의 각각의 ADC를 CoA-개방 고리-MC-MMAF를 사용하여 제조하였다. 또한, 대안적인 티올-반응성 화학을 테스트하기 위해, 아세트아미드-기반 티오에테르 결합을 통해 MMAF 세포독소를 CoA의 말단 티올에 부착시켜 CoA-Ac-Ahx-MMAF가 생성되었다 (문헌 [Alley et al., Bioconj. Chem. 19:759-765 (2008)] 참조). 이러한 효소 접합 반응 (실시예 6에 기술된 프로토콜에 따름)의 ESI-MS 및 HPLC 결과가 표 13에서 요약된다. DAR = 2의 거의 정량적인 표지가 CoA-개방 고리-MC-MMAF와 반응된 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121) (도 10a) 및 CoA-Ac-Ahx-MC-MMAF와 반응된 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121) (도 10b)에 대해 관찰되었다.
Figure pct00285
실시예 12. 절단성 링커가 있는 세포독소를 이용한 거의 정량적인 표지
절단성 링커를 통해 부착된 세포독소로 펩티드-태그부착 IgG를 표지하는 것을 입증하기 위해, 카텝신 B-민감성 발린-시트룰린 링커를 함유하는 CoA-MC-Val-Cit-PABC-MMAF를 Sfp의 존재 하에 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121) (도 11a) 또는 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127) (도 11b)에 접합시켰다. 이러한 단일-단계 효소성 접합의 HPLC 및 ESI-MS 결과가 표 14에서 요약되고, 양쪽 태그 위치에 대해 DAR=2의 거의 정량적인 표지를 가리킨다.
Figure pct00286
실시예 13. pH 의 함수로서의 표지 반응의 최적화
본 실험의 목적은 펩티드-태그부착 항체에 대한 CoA 기질의 Sfp-촉매 접합에 대한 최적 pH 범위를 결정하는 것이었다. 3가지 실험에서, 2.5 μM의 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127) 또는 2.5 μM의 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121)을 0.25 μM의 Sfp (항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127)의 경우) 또는 1.0 μM의 Sfp (항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121)의 경우)의 존재 하에 10 μM의 CoA-MC-MMAF와 반응시켰고, pH를 pH 5.0 내지 10.0으로 적정하였다. 이러한 pH 범위를 다루기 위해, 5가지 완충제를 이용하였다: pH 5.0용으로 75 mM 아세트산나트륨 완충제; pH 5.5, 6.0, 및 6.5용으로 75 mM MES 완충제; pH 7.0, 7.5, 및 8.0용으로 75 mM HEPES 완충제; pH 9.0용으로 75 mM 붕산나트륨 완충제; pH 10.0용으로 75 mM 탄산나트륨 완충제. 효소 활성을 확실히 하기 위해, 모든 완충제에 12.5 mM의 MgCl2를 보충하였다. 각각의 반응에 대해 100 ㎕의 부피로 23℃에서 25 내지 35분 동안 일련의 pH 적정을 수행하였다. 30 ㎕의 4% (v/v) 트리플루오로아세트산 (TFA)을 첨가하여 효소 반응을 켄칭(quenching)시킨 후, 표 15에서 요약된 바와 같이 280 nm에서의 HPLC로 반응 혼합물을 분석하였다.
Figure pct00287
HPLC 결과는 pH 범위 8 내지 9가 펩티드-태그부착 트라스투주맙에 대한 CoA-MC-MMAF의 접합에 최적이라는 것을 가리킨다. 이러한 pH 범위에서, 가장 낮은 양의 커플링되지 않은 항체 (DAR = 0) 및 가장 높은 양의 2-접합 ADC (DAR = 2)를 HPLC로 검출할 수 있었다. 또한, pH에 대한 DAR이 2인 ADC의 백분율의 플롯팅 (도 12)은 pH 최적값이 테스트된 2개의 부위에 대해 S6 태그의 삽입 부위에 독립적이라는 것을 가리킨다.
실시예 14. 효소 농도의 함수로서의 표지 반응의 최적화
효율적인 효소성 접합에 요구되는 Sfp의 양을 테스트하기 위해, 2.5 μM의 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127)를 Sfp 효소의 부재 하에 또는 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5 또는 10 μM Sfp 효소의 존재 하에 10 mM MgCl2이 보충된 50 mM HEPES 완충제 (pH 7.5)에서 50 μM CoA-MC-MMAF와 함께 37℃에서 16시간 동안 인큐베이션하였다. 16시간 후, 분취량의 반응을 ESI-MS로 분석하였다. 0.1 μM의 Sfp 농도에 대해, 주로 미접합 변형된 항체가 ESI-MS로 검출되었다 (도 13a). 0.25 μM (도 13b)이거나 또는 0.25 μM를 초과하는, 예컨대 Sfp가 0.5 μM (도 13c)인 모든 Sfp 농도에서 정량적인 접합이 수득되었다.
실시예 15. CoA 유사체의 함수로서의 표지 반응의 최적화
펩티드-태그부착 IgG1 항체의 정량적 표지에 요구될 CoA 기질의 최소 농도를 결정하기 위해, 2.5 μM 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127)를 12.5 mM MgCl2를 함유하고 하기 농도의 CoA-MC-MMAF가 보충된 75 mM 트리스 완충제 (pH 8.0)에서 0.25 μM 또는 1.0 μM Sfp와 함께 인큐베이션하였다: 2.5, 5, 7.5, 10, 15, 25, 및 50 μM. 13시간 동안 23℃에서 반응이 진행되도록 한 후, 30 ㎕의 4% (v/v) 트리플루오로아세트산 (TFA)으로 반응을 켄칭시켰다. HPLC 분석 (도 14a 및 14b, 표 16)에 따르면, 거의 정량적인 항체 접합이 7.5 μM 이상의 CoA-MC-MMAF 농도 모두에 대해 달성되었다. 표지 정도는 대부분 Sfp 농도에 독립적이었으며, 이때 86% DAR 2 종이 0.25 μM Sfp에서 관찰되었고, 92% DAR 2 종이 1.0 μM Sfp에서 관찰되었다.
Figure pct00288
항-hHER2-HC-E388-GDS-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1129) 면역접합체의 응집 상태를 결정하기 위해, 5.6 ㎎의 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127) (2.5 μM)를 10 mM MgCl2가 보충된 50 mM HEPES 완충제 (pH 7.5)에서 1 μM Sfp의 존재 하에 40 μM CoA-MC-MMAF와 반응시켰다. 23℃에서 3일 동안 인큐베이션한 후, 반응 혼합물을 세파크릴(Sephacryl) 100-HR 크기 배제 칼럼 (시그마)에서 정제하였다. ESI-MS로 정량적 접합을 확인한 후 (관측 질량, 51786.40 Da; 면역접합체의 예상 질량, 51791 Da; 비변형 항체의 예상 질량, 50525 Da), 각각의 ADC의 4차 구조를 트리콘(Tricorn) S200 칼럼 (애질런트(Agilent))에서 분석하였다. ADC는 주로 단량체성이었고 (98%), 미량의 올리고머화 종 (2%)을 함유하였다.
실시예 16. S6 항체 및 ADC 의 열 안정성
펩티드-태그부착 면역접합체의 열 안정성을 시험하기 위해, 정제된 ADC 샘플을 시차 주사 형광측정법 (DSF) (표 17) 또는 시차 주사 열량측정법 (DSC) (표 18)으로 측정하였다. 샘플을 PBS, pH 7.4에서 0.25 ㎎/㎖ (1.67 μM)의 최종 농도로 희석하였다. DSF를 위해, ADC의 열 언폴딩(unfolding)을 가리키도록 트레이서(tracer)로서 5×의 최종 농도로 SYPRO 오렌지 겔 염료 (시그마)를 첨가하였다. 샘플을 라이트사이클러(Lightcycler) (로슈) 기기에서 20회의 형광 스캔/도로 가열하였다. DSC를 위해, 마이크로칼(MicroCal) VP-DSC 기구에서 분 당 1℃의 속도로 온도가 증가되었을 때 열 용량을 측정함으로써 열 언폴딩을 모니터링하였다. 3-상태 모델을 가정하여 각각의 컨트롤러 소프트웨어 패키지를 사용하여 용융 온도를 계산하였다.
이전에 기술된 바와 같이 (문헌 [Wakankar et al. Bioconjugate Chem. 2010, 21, 1588-1595]), 비변형 트라스투주맙은 2회의 전이를 나타낸다. DSF에 의해서는 69.7 및 81.1℃에서, DSC에 의해서는 72.3 및 81.0℃에서 이러한 전이들이 관찰되었다. 비변형 항체와 유사하게, 대부분의 CoA-MC-MMAF 면역접합체는 상이한 진폭이기는 하지만 2회의 전이를 나타낸다 (도 15). DSF에서 약 2도 더 낮은 제1 전이가 보고되기는 하지만, 열 융점의 DSF 및 DSC 측정은 잘 일치한다. 일반적으로, 대부분의 조작된 미접합 항체 및 각각의 펩티드-태그부착 ADC는 야생형 항체 항-hHER2와 비교하여 탈안정화를 거의 나타내지 않는다.
Figure pct00289
Figure pct00290
실시예 17. 펩티드-태그부착 ADC 의 약동학 성질
MMAF 페이로드 (DAR 2)가 있는 펩티드-태그부착 트라스투주맙 ADC 2개의 생체내 안정성을 점검하기 위해, 마우스에서 약동학 (PK) 연구를 수행하였다. 항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-K360 (서열 1117) 및 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1118)를 1.0 ㎎/㎏의 ADC 농도를 사용하여 3마리의 마우스 내로 정맥내 주사하였다. 0.2, 1, 3, 7, 24, 48, 96, 168, 240, 및 336시간에 10개의 샘플을 수집하였다. 항-인간 IgG, 뿐만 아니라 항-MMAF 항체, 및 말단절단 인간 HER2 (세포외 도메인 3 - 4)로 코팅된 ELISA 플레이트로의 ELISA 검정을 사용하여 양쪽 ADC의 혈장 역가를 2주까지 모니터링하였다. 그 후, ELISA 결과를 비변형 트라스투주맙 IgG1의 PK 연구와 비교하였다. 항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-K360 (서열 1117)은 비변형 트라스투주맙과 비교하여 마우스에서 신속한 붕괴를 나타낸 반면, 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1118)는 2주 기간에 걸쳐 비변형 트라스투주맙과 유사한 혈청 소거를 나타냈다 (도 16). 양쪽 ADC에 대해, 항-hIgG 및 항-MMAF 역가가 서로를 쫓았고, 이는 마우스에서의 생체내 노출 동안 약물이 거의 손실되지 않는다는 것을 시사한다.
실시예 18. 펩티드-태그부착 ADC 의 시험관내 효능
펩티드-태그부착 ADC의 시험관내 세포-사멸 검정을 HER2-발현 MDA-231 세포주로 수행하였다. 항-hHER2-HC-T359-GDSLSWLLRLLN-K360 (서열 121) 및 항-hHER2-HC-E388-GDSLSWLLRLLN-N389 (서열 127)를 비-절단성 MC-MMAF 및 절단성 MC-ValCit-PABC-MMAF (실시예 12)와 반응시킴으로써 실시예 6에 기술된 바와 같이 DAR = 2인 ADC를 제조하였다. 상응하는 ADC인 항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-K360 (서열 1117), 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1118), 항-hHER2-HC-T359-GDS-ppan-MC-ValCit-PABC-MMAF-LSWLLRLLN-K360 (서열 1108), 및 항-hHER2-HC-E388-GDS-ppan-MC-ValCit-PABC-MMAF-LSWLLRLLN-N389 (서열 1107)의 시험관내 효능을 PC3-31 (HER2 카피수가 높음) 및 PC3 (HER2 카피수가 낮음) ErbB2 조작 세포에서 테스트하였다. PC3-31 세포주와 관련하여, 모든 펩티드-태그부착 ADC가 피코몰 범위의 절반 최대 유효 농도 (EC50)로 강력한 세포독성 활성을 나타냈다. 대조적으로, PC3 세포에 대한 상응하는 EC50 값은 60 nM보다 높았다. 이러한 결과가 표 19 및 도 17에서 요약되고, 4개의 접합체 모두가 고도로 강력한 ADC이며 항원-의존적 방식으로 HER2/neu-양성 세포를 사멸시킨다는 것을 가리킨다.
Figure pct00291
실시예 19. 세포 배양 배지에서의 세포독성 CoA 유사체를 이용한 펩티드-태그부착 IgG의 표지
PPTase-촉매 4'-포스포판테테이닐화의 생물직교성(bioorthogonality)은 복합적인 혼합물 예컨대 컨디셔닝 배지 내의 펩티드-태그부착 IgG의 부위-특이적 표지를 가능하게 한다. 펩티드-태그부착 항체의 분비 후에, 외인성으로 첨가된PPTase (예컨대 Sfp) 및 약물-CoA 기질 (예컨대 CoA-MC-MMAF)은 균질한 ADC의 형성에 이르고, 이를 단백질 A 친화도 크로마토그래피를 사용하여 단일 단계에서 정제할 수 있다.
예를 들어, HEK293F 세포를 CH3 도메인 내에 S6 태그가 삽입된 IgG1 중쇄를 코딩하는 플라스미드 DNA 및 비변형 카파 경쇄를 코딩하는 플라스미드 DNA로 형질감염시켰다. 40 ㎖ HEK293F 현탁 배양물을 5일 동안 37℃에서 배양하였다. 2000 rpm에서 10분 동안의 원심분리로 수확한 후, 40 μM의 CoA-MC-MMAF, 10 mM의 MgCl2, 및 50 mM의 HEPES (pH 7.5)의 최종 농도로 배지 상청액을 보충하였다. 그 후, 배지 상청액을 2개의 20 ㎖ 분취량으로 분할하였다. 재조합으로 생산된 Sfp 효소 (5 μM)를 분취량 중 하나에 첨가하였고 (표 20, 실험 #2 참조), 실온에서 24시간 동안 효소 반응이 진행되게 하였다.
Figure pct00292
각각의 실험에 대해 0.25 ㎖ 층 부피로 단백질 A 세파로스 패스트 플로우(Fast Flow) 칼럼을 사용하여 항체 정제를 수행하였다. PBS로의 평형화 후, 배지 상청액을 약 1 ㎖/분의 유량으로 칼럼에 적용하고, 관류물을 수집하였다. 20 칼럼 부피의 PBS로 세정한 후, 결합된 항체를 6 칼럼 부피의 0.1 M 아세트산나트륨 (pH 3.0)을 사용하여 용출시키고 나서, 약 8의 pH에 도달하도록 1 M 트리스/HCl (pH 10)로 즉각적으로 중화하였다. 용출액의 순도를 SDS-PAGE 분석으로 평가하였고, 항체 수율을 브래드포드 방법으로 결정하였다. 마지막으로, Sfp-의존적 배지내 ADC 형성을 단백질 A 용출액의 HPLC 분석 및 ESI-MS로 확인하였다.
실시예 20. 아세틸 CoA 를 이용한 펩티드-태그부착 IgG 시험관내 표지 및 이어지는 세포독소와의 접합
아세틸 CoA를 통한 면역접합체 제조의 원리는 아세틸 모이어티가 CoA의 반응성 티올 기에 대한 보호기로서의 역할을 하는 3단계 화학효소적 접합 프로토콜이다. 또한, PPTase 예컨대 Sfp가 촉매작용을 위해 대형 CoA 유사체 (예를 들어 펩티딜-CoA)를 허용하지만, CoA 자체와 비교하여 촉매 효율 (kcat/KM)이 유의하게 감소된다 (문헌 [Sieber et al., J. Am. Chem. Soc. 125: 10862-10866 (2003)] 참조). 따라서, 소형 아세틸 기가 천연 CoA 기질에 대해 나타난 것과 유사한 효소 동역학을 보장하는 것으로 예상된다.
예를 들어, 펩티드-태그부착 IgG 항체에 대한 아세틸화 ppan 모이어티의 공유결합 접합이 CoA-MC-MMAF 대신 아세틸 CoA를 사용하여 실시예 6에 기술된 바와 같이 수행된다. ESI-MS로 정량적 접합을 확인한 후, 접합체를 반응 완충제 (0.1 M 인산나트륨 (pH 7.2), 0.15 M NaCl) 내로 투석한다. 투석된 접합체가 약 5 ㎎/㎖로 농축되고, 0.5 M 히드록실아민 및 25 mM EDTA와 함께 반응 완충제 (pH 7.2)를 함유하는 10% (v/v)의 탈아세틸화 용액이 이에 보충된다. 이러한 화학적 티오에스테르 절단 반응을 실온에서 3시간 동안 진행되게 한 후, 반응 혼합물의 완충제를 10 mM EDTA가 보충된 반응 완충제 (pH 7.2)로 교환한다. ESI-MS로 정량적 탈아세틸화를 확인한 후, 탈보호된 ppan 모이어티를 1시간 동안 실온에서 15 등가량의 티올-반응성 말레이미드-MC-MMAF (0.5 mM)와 접합시킨다. PBS 내로의 완충제-교환으로 반응을 켄칭시킨다. 마지막으로, 정량적 ADC 형성을 ESI-MS 및 HPLC 분석으로 확인한다.
실시예 21. 세포 배양 배지에서의 아세틸 CoA 를 이용한 펩티드-태그부착 IgG 의 표지 및 이어지는 세포독소와의 접합
균질한 ADC의 PPTase-촉매 생성의 생물직교성은 세포 배양 배지에서의 IgG의 부위-특이적 표지를 허용한다 (실시예 19 참조). 세포독성 약물 분자를 항체에 직접적으로 부착하는 것 대신에, 3-단계 화학효소적 접합 프로세스를 통해 ADC 생성을 위해 아세틸 CoA로의 배지내 표지를 수행하는 것이 또한 가능하다. 소형 아세틸 CoA 유사체는 대형 세포독성 CoA 유사체와 비교하여 개선된 촉매 효율 (kcat/KM)로 접합 반응을 허용하고, 이에 의해 정량적 접합에 필요한 효소의 양을 유의하게 감소시킨다. 또한, 프로세스 개발을 위해, 표지 반응을 비-독성 화합물로 대형 배양 부피로 수행하는 것이 유리할 것이다. 아세틸-ppan 모이어티와 접합된 펩티드-태그부착 IgG를 단백질 A 친화도 크로마토그래피를 사용하여 단일 단계에서 정제할 수 있다. 정제된 아세틸-ppan-접합 항체로부터 출발하는 면역접합체를 제조하기 위해, 실시예 20에 기술된 바와 같이 2개의 순차적인 화학 반응이 수행된다.
실시예 22. 세포 배양 배지에서의 아세틸 CoA 또는 생물직교성 CoA 유사체를 이용한 펩티드-태그부착 IgG 의 표지 및 이어지는 세포독소와의 접합
균질한 ADC의 PPTase-촉매 생성의 생물직교성은 세포 배양 배지에서의 IgG의 부위-특이적 표지를 또한 허용한다 (실시예 19 참조). 세포독성 약물 분자를 항체에 직접적으로 부착하는 것 대신에, 3-단계 화학효소적 접합 프로세스를 통해 ADC 생성을 위해 아세틸 CoA로의 배지내 표지를 수행하는 것이 또한 가능하다. 소형 아세틸 CoA 유사체는 대형 세포독성 CoA 유사체와 비교하여 개선된 촉매 효율 (kcat/KM)로 접합 반응을 허용하고, 이에 의해 정량적 접합에 필요한 효소의 양을 유의하게 감소시킨다. 또한, 프로세스 개발을 위해, 표지 반응을 비-독성 화합물로 대형 배양 부피로 수행하는 것이 유리할 것이다. 아세틸-ppan 모이어티와 접합된 펩티드-태그부착 IgG를 단백질 A 친화도 크로마토그래피를 사용하여 단일 단계에서 정제할 수 있다. 정제된 아세틸-ppan-접합 항체로부터 출발하는 면역접합체를 제조하기 위해, 실시예 20에 기술된 바와 같이 2개의 순차적인 화학 반응이 수행된다.
대안적으로, 아세틸 CoA를 사용하는 것 대신에, 배지내 표지를 생물직교성 기, 예컨대 아지도, 알켄, 알킨, 케톤, 또는 알데히드 모이어티에 공유결합으로 연결된 CoA 유사체로 수행할 수도 있다. 배지내 PPTase 촉매작용 후에, ppan-결합 생물직교성 기가 있는 펩티드-태그부착 항체를 단백질 A 친화도 크로마토그래피를 사용하여 균질하게 정제한다. ADC 제조를 위한 이러한 2-단계 화학효소적 표지 전략의 마지막 단계로서, 상보적인 생물직교성 기와의 반응이 항체에 대한 약물 모이어티의 부위-특이적 부착에 이른다. 도 22는 A1-태그부착 항체에 대한 카르보닐-관능화 CoA 유사체의 부위-특이적 부착에 이어지는 말단 기 (TG)의 옥심 라이게이션을 위한 2-단계 방법을 예시한다. 세포-배양 배지에서 제1 단계를 수행한 후, 생성된 카르보닐-관능화 항체를 단백질 A 친화도 정제로 정제한다. 그 후, 제2 단계는 ppan-연결 카르보닐 기와 아미노옥시-유도체화 TG의 반응을 수반한다. 반응 후, 과량의 TG를 투석 또는 완충제 교환으로 제거한다. 카르보닐-관능화 CoA 유사체 (케톤 CoA)의 합성이 실시예 23에서 기술된다.
실시예 23. 케톤 CoA 의 합성
784 ㎕의 CoA-SH (20 μmol, 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich))의 25 mM 수용액을 9.0 ㎖의 100 mM 인산나트륨 완충제 (pH 7.1)에 첨가하였다. 메틸 비닐 케톤 (30 μmol, 시그마-알드리치)을 H2O에서 10배 희석한 후, 생성된 수용액 25 ㎕를 2 mM CoA-SH 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 진탕시켰다. 액체 질소에서 반응을 켄칭시키고, -80℃에서 보관하였다.
5 ㎛ 입자 크기 및 10×100 ㎜ 치수의 선파이어 프렙(SunFire Prep) C18 칼럼 (워터스(Waters))에서 반응 혼합물을 정제하였다. 4 - 6 ㎖의 반응 혼합물을 주입한 후, 0.1% (v/v) TFA/물 (A)과 0.1% (v/v) TFA/아세토니트릴 (B) 사이의 하기의 구배를 5 ㎖/분의 유량으로 적용하였다.
Figure pct00293
HPLC로 정제된 케톤 CoA를 LC-MS로 확인하였다. C25H43N7O17P3S [MH]+에 대한ESI-MS 계산값: 838.2; 관측값: 838.1. 원하는 생성물을 동결건조시켰고, 2.93 ㎎ (3.5 μmol)의 케톤 CoA가 18% 수율로 수득되었다.
실시예 24. DAR 이 4인 ADC 의 생산 및 성질
동일한 효소의 기질인 다중 펩티드 태그를 항체 내로 삽입/그라프팅시킴으로써 DAR이 4인 ADC가 생성될 수 있다 (도 19a). 예를 들어, ybbR-태그 및 S6-태그 양쪽 모두가 PPTase Sfp에 의해 기질로서 인식된다. 반대로, 상이한 다중 리간드로 항체를 표지하는 것이 2개의 상이한 PPTase의 기질인 펩티드 태그를 항체 내로 삽입/그라프팅시킴으로써 달성된다. 예를 들어, A1 태그는 AcpS PPTase에 의해서 배타적으로 인식되는 한편, S6 태그는 Sfp PPTase에 의해 우선적으로 변형된다. 또한, 추가적인 태그를 부가함으로써 더 높은 DAR (예를 들어, DAR 6, 8, 10, 12 등)의 면역접합체가 생성될 수 있다. 효소적 접합이 다른 표지 전략 예컨대 시스테인, 피롤리신, 피롤린-카르복시-리신, 및 비천연 아미노산을 통한 부위-특이적 접합, 뿐만 아니라 화학선택적 방법 예컨대 Lys, Cys 또는 Tyr 선택적 방법과 조합될 수도 있다.
DAR이 4인 균질한 ADC를 제조하기 위해, 2개의 펩티드 태그를 트라스투주맙 IgG1의 중쇄 내로, 즉 S6 태그를 VH 도메인 내로, ybbR 태그를 CH3 도메인 내로 혼입시켰다 (항-hHER2-HC-V2-GDSLSWLLRLLN-Q3-E388-DSLEFIASKLA-N389 (서열 142)). 이러한 이중-태그부착 항체를 50 ㎖ 규모로 HEK293F 세포에서 발현시켰다. 형질감염 후, HEK293F 세포를 5일 동안 배양하고 나서, 3400 rpm에서 15분 동안의 원심분리로 수확하였다. 생성된 배지 상청액을 세공 크기가 0.22 ㎛인 필터로 여과하였다. 20 칼럼 부피의 PBS로 평형화된 층 부피 0.6 ㎖의 단백질 A 세파로스 패스트 플로우 칼럼 (지이 헬스케어)을 사용하여 정제를 수행하였다. 여과된 배지 상청액을 약 1 ㎖/분의 유량으로 로딩하였다. 칼럼을 20 칼럼 부피의 PBS로 세정한 후, 펩티드-태그부착 항체를 5 칼럼 부피의 0.1 M 아세트산나트륨 (pH 3.0)으로 용출시키고 나서, 약 8의 최종 pH로 1 M 트리스/HCl (pH 10)로 즉각적으로 중화하였다. 브래드포드 방법에 따르면, 총 수율은 배양물 ℓ 당 8 ㎎의 정제된 항체였다. 항체 구축물의 순도를 SDS-겔 전기영동으로 평가하였다. 30 kDa 차단값의 아미콘 울트라 원심분리 필터 유닛으로 농축한 후, 2.5 μM 항-hHER2-HC-V2-GDSLSWLLRLLN-Q3-E388-DSLEFIASKLA-N389 (서열 142)를 16시간 동안 23℃에서 75 mM HEPES 완충제, pH 7.5 내의 50 μM CoA-MC-MMAF, 1 μM Sfp, 12.5 mM MgCl2와 함께 인큐베이션하여, 이중-태그부착 항체를 효소적으로 4개의 약물 분자로 표지하였다.
환원 및 탈글리코실화된 항체 구축물의 디컨볼루팅된 질량 스펙트럼으로 트라스투주맙의 각각의 중쇄에 대한 2개의 ppan-MC-MMAF 단위의 공유결합 부착이 확인되었다 (관측 질량, 54223.20 Da; 예상 질량, 54231 Da). 커플링되지 않은 종 (예상 질량, 51700 Da) 또는 단일-표지 종 (예상 질량, 52966 Da)이 ESI-MS로 관찰되지 않았다. DAR이 4인 ADC로의 거의 정량적인 전환 (피크 면적 적분에 따르면 95%)이 HPLC 분석으로 추가로 확인되었다 (도 19b).
실시예 25. 단백질 발현 및 정제 플랫폼 ( PEPP )을 사용한 펩티드-태그부착 ADC 의 포괄적인 라이브러리의 생성
인간 IgG1 B12 항체 결정 구조의 검토 및 표면 접근성 계산 (실시예 1)을 기초로, 268개의 펩티드-태그부착 트라스투주맙 IgG1 구축물의 라이브러리가 제안되었다. 불변 영역 내로의 S6 및 ybbR 태그 서열의 체계적인 삽입을 표 8에 열거된 올리고뉴클레오티드를 사용하여 표준 분자 생물학 방법으로 달성하였다. 트라스투주맙의 중쇄 또는 경쇄 유전자를 보유하는, 서열이 확인된 플라스미드가 PEI 방법 (문헌 [Meissner et al., 2001])에 따른 293 프리스타일™ 세포의 일시적인 공동-형질감염에 사용되었다. 5일 동안 37℃에서 5% CO2 하에 35 ㎖의 프리스타일™ 발현 배지 (인비트로젠(Invitrogen))의 부피로 각각의 라이브러리 구성원을 배양하는 것을 PEPP 시스템에서 수행하였다 (문헌 [Gonzalez R, Jennings LL, Knuth M, Orth AP, Klock HE, Ou W, Feuerhelm J, Hull MV, Koesema E, Wang Y, Zhang J, Wu C, Cho CY, Su AI, Batalov S, Chen H, Johnson K, Laffitte B, Nguyen DG, Snyder EY, Schultz PG, Harris JL, Lesley SA. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010, 107(8):3552-7]). 자동 세포 수확 후에, 동일한 시스템을 사용하여 단백질 A 친화도 크로마토그래피에 의해 펩티드-태그부착 항체의 라이브러리를 정제하였다. 간략하게, 배지 상청액의 0.22 ㎛ 여과 후에, 각각의 여과액을 1 ㎖/분의 대략적인 유량으로 0.2 ㎖의 침강된 수지를 함유하는 단백질 A 친화도 칼럼 상에 로딩하였다. 그 후, 칼럼을 20 칼럼 부피의 PBS로 세정하고 나서, 5 칼럼 부피의 0.1 M 아세트산나트륨, pH 3.0으로 용출시켰다. 용출액을 즉각적으로 25% (v/v)의 1 M 트리스-HCl (pH 8.0)로 중화하였다.
단백질 A-정제 항체의 수율 (표 21)을 결정하기 위해, IgG 분자에 대한 미리 설정된 몰 흡광 계수를 사용하여 280 nm에서 ND-1000 UV-Vis 분광광도계 (나노드롭 테크놀로지스)에서 용출액의 단백질 농도를 이중으로 측정하였다. 30 kDa 차단값의 아미콘 울트라-0.5 원심분리 필터 장치 (EMD 밀리포어)를 사용하여 펩티드-태그부착 항체를 농축한 후, 12.5 mM의 MgCl2 및 20 mM의 NaCl이 보충된 트리스-HCl 완충제 (75 mM, pH 8.0) 내의 2.5 μM의 펩티드-태그부착 항체, 20 μM의 CoA-MC-MMAF 기질, 및 1 μM의 Sfp 효소로 약 16시간 동안 20℃에서 효소-촉매 접합 반응을 수행하였다. 0.1% 트리플루오로아세트산을 함유하는 물 내의 25 - 50% 아세토니트릴의 6분 선형 구배로 PLRP-S 칼럼 (4000 Å, 5 μM, 50×4.6㎜, 애질런트 테크놀로지스(Agilent Technologies)) 상에서 분석적 HPLC로 펩티드-태그부착 항체의 표지 정도를 정량하였다. 상응하는 커플링되지 않은 항체가 음성 대조군으로서 사용되었다 (표 21). 아미콘 울트라-4 원심분리 필터 장치 (EMD 밀리포어)를 사용하여 항체 접합체를 농축한 후, 효소 반응을 애질런트 6520 Q-TOF 기구 (애질런트 테크놀로지스) 상에서 질량 분광법으로 추가로 분석하였다. 10 ㎕의 농축된 반응 혼합물을 사용하여, 환원 및 탈글리코실화된 항체 접합체의 디컨볼루팅된 ESI-MS 스펙트럼을 수득하였다 (표 21).
펩티드-태그부착 ADC 구축물을 Ni-NTA (니켈-니트릴로트리아세트산) 크로마토그래피로 추가로 정제하여 Sfp 효소 및 과량의 CoA-MC-MMAF 기질을 제거하였다. Ni-NTA 칼럼들 (각각 0.2 ㎖ 층 부피)을 PBS로 평형화한 후, 농축된 접합 샘플을 1 ㎖/분의 대략적인 유량으로 칼럼 상에 로딩하였다. 다음으로, 칼럼을 20 칼럼 부피의 PBS로 세정하고 나서, 250 mM 이미다졸 및 300 mM NaCl이 보충된 5 칼럼 부피의 트리스-HCl 완충제 (50 mM, pH 8.0)로 용출시켰다. 브래드포드 검정에 따르면, 펩티드-태그부착 ADC의 회수는 평균하면 단백질 A로 정제된 출발 물질의 39%였다. 그 후, PEPP 시스템을 사용하여 각각의 샘플의 완충제를 NAP-10 칼럼 (지이 헬스케어)을 사용하여 PBS로 교환하였다. 완충제 교환 후, 펩티드-태그부착 ADC를 아미콘 울트라-4 원심분리 필터 장치 (EMD 밀리포어)를 사용하여 농축하였고, PBS로 희석하여 접합체의 농도를 조정하였다. 적합한 농도로 조정한 후, ADC 샘플을 DSF (시차 주사 형광측정법), LC90 (랩칩(LabChip) 90), AnSEC (분석적 크기 배제 크로마토그래피), 및 시험관내 효능 검정으로 추가로 특성화하였다 (데이터는 제시되지 않음).
처음에 계획된 268개의 펩티드-태그부착 트라스투주맙 항체 중에서, 183개의 구축물 (68%)에 대해 발현을 테스트하였다. 발현 수준은 배양물 ℓ 당 0 내지 30 ㎎ 초과의 항체의 큰 다양성을 나타냈고 (표 21), 이때 평균은 배양물 ℓ 당 16 ㎎ (± 8 ㎎ 표준 편차)의 항체였다. 또한, 46개의 경쇄 구축물 (배양물 ℓ 당 13 ± 8 ㎎)이 137개의 중쇄 구축물 (배양물 ℓ 당 17 ± 8 ㎎)보다 더 낮은 평균 발현 수준을 나타내면서, 발현 수준이 펩티드 태그 삽입 위치와 상호관련되었다. 발현 수준은 펩티드 태그의 유형에 또한 좌우되었다: 95개의 ybbR 태그가 삽입된 항체 구축물이 상응하는 88개의 S6 태그가 삽입된 구축물 (배양물 ℓ 당 13 ± 8 ㎎)보다 평균적으로 더 높은 발현 수준 (배양물 ℓ 당 19 ± 7 ㎎)을 나타냈다. 역상 HPLC 분석을 기초로 하는 접합 효율에 대해서는 반대의 경향이 관찰되었다: 44개 (72%)의 거의 정량적으로 ADC가 형성된 펩티드-태그부착 구축물 (약물-대-항체 비 ≥ 1.9)이 S6 펩티드 서열의 삽입을 기초로 한 반면, 17 (28%)개의 ybbR-태그부착 항체만이 상응하는 ADC로의 거의 정량적인 전환을 나타냈다.
평균적으로, 중쇄 구축물이 경쇄에서의 펩티드 삽입보다 더욱 효율적으로 접합되었다: 경쇄 내에 펩티드 태그가 삽입된 구축물의 19% (43개 중 8개)가 1.9 이상의 DAR을 나타낸 한편, 중쇄 내에 펩티드 태그가 삽입된 구축물의 40% (131개 중 53개)가 동일한 효율로 접합될 수 있었다. CH1 도메인의 여러 루프 영역에서의 펩티드 태그 삽입으로 최상의 전반적인 접합 효율이 나타났다. 총괄적으로, 183개의 발현된 펩티드-태그부착 항체 중에서, 174개의 구축물의 접합 효율이 결정될 수 있었고, 이때 61개 (35%)의 구축물에서 1.9 이상의 약물-대-항체 비 (DAR)가 산출되었다.
생성된 ADC의 열안정성이 펩티드 태그 삽입 부위에 의존적이었다. 예를 들어, CH2 도메인에서의 펩티드 태그 삽입 대부분은 실시예 26에서 더욱 상세하게 설명될 바와 같은 DSF (시차 주사 형광측정법) 측정에 따른 최저 관측 열 전이 (Tm1)의 유의한 감소에 이르렀다. 분석적 크기 배제 크로마토그래피에 의해 검사된 156개의 펩티드-태그부착 ADC 중 135개 (87%)에 대해 응집 또는 항체 올리고머가 거의 관찰되지 않았다 (≥ 90% 단량체성 종). 펩티드-태그부착 ADC의 시험관내 효능이 예상대로 이들의 표지 정도와 상호관련되었다. 선호되는 성질이 있는 다수의 펩티드-태그부착 ADC가 생성될 수 있지만, 데이터는 발현 수율, 열 안정성, 접합 효율 및 기타 성질이 태그 삽입 부위의 선택에 크게 영향을 받는다는 것을 또한 나타낸다.
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실시예 26. 약동학 ( PK ) 연구 및 추가적인 특성화를 위한 선택된 펩티드-태그부착 ADC의 규모 확대
PEPP 시스템은 PK 연구를 위한 충분한 양의 펩티드-태그부착 ADC를 제공하지 않는다. 이어서, 실시예 25에서 테스트된 183개의 항체 (표 21)로부터 선택된 97개의 구축물 (표 22)의 발현을 200 - 1000 ㎖ 배양 부피로 규모를 증진시켰다. 규모 확대를 위한 선택 기준은 실시예 25에서 제조된 ADC에 대해 관찰된 바와 같은 높은 접합 효율, 합리적인 발현 수율, 확인된 시험관내 효능, 및 낮은 응집 수준이었다.
선택된 S6/ybbR-태그부착 항체를 프리스타일™ 발현 배지 (인비트로젠)에서 5일 동안 37℃에서 5% CO2 하에 발현시킨 후, 배양물을 원심분리로 수확하고, 생성된 배지 상청액을 0.22 ㎛ 필터 (EMD 밀리포어)에 통과시켰다. 항체 발현을 SDS-PAGE 분석으로 확인하였다. 다음으로, 미니플러스(MINIPULS) 회전 연동 펌프 (길슨 인크(Gilson Inc.))를 사용하여 0.5 ㎖의 단백질 A 수지를 함유하는 PBS-평형화 칼럼 상에 여과액을 0.5 - 1 ㎖/분의 유량으로 로딩하였다. 칼럼을 100 - 200 칼럼 부피의 PBS로 세정한 후, 항체 구축물을 0.1 M 아세트산나트륨 (pH 3.0)으로 2개의 2.5 ㎖ 분획으로 용출시켰다. 양쪽 분획을 즉각적으로 25 - 38 % (v/v)의 트리스-HCl 완충제 (1 M, pH 8.0)로 중화하였다. 단백질 A-정제 항체의 수율 (표 22)을 결정하기 위해, IgG 분자에 대한 미리 설정된 몰 흡광 계수에 따라 280 nm에서 ND-1000 UV-Vis 분광광도계 (나노드롭 테크놀로지스)에서 용출액의 단백질 농도를 이중으로 측정하였다. 슬라이드-어-라이저 투석 카세트 (3.5 - 7.0 kDa 차단값, 피어스)를 사용하여, 각각의 구축물의 제2 용출 분획을 DSF에 의한 비-접합 항체의 후속 열안정성 측정 (표 23)을 위해 PBS 내로 투석하였다. 각각의 펩티드-태그부착 항체의 제1 용출 분획을 접합 완충제 (20 mM NaCl 및 12.5 mM MgCl2가 보충된 pH 8.0의 75 mM 트리스-HCl 완충제) 내로 투석하였다. 항체 농도를 2.5 μM로 조정한 후, CoA-MC-MMAF 및 Sfp 효소를 각각 30 - 60 μM 및 1 - 4 μM의 최종 농도로 첨가하여 접합 반응을 개시시켰다. 약 16 - 20시간 동안 실온에서 효소 반응이 진행되게 한 후, 각각의 커플링되지 않은 항체를 대조군으로 사용하여 표지 정도를 분석적 역상 HPLC로 확인하였다 (표 22). 애질런트 6520 Q-TOF 기구에서 질량 분광법으로 모든 접합 반응을 분석하였다 (표 22). 거의 정량적인 접합을 확인한 후, 30 kDa 차단값의 아미콘 울트라 원심분리 필터 장치 (EMD 밀리포어)를 사용하여 반응 혼합물을 1 ㎖의 최종 부피로 농축하였다. 원심분리로 침전물을 제거한 후, Sfp 효소 및 과량의 CoA-MC-MMAF 기질을 1 ㎖/분의 유량으로 PBS 내의 하이로드(HiLoad) 26/60 슈퍼덱스 200 프렙(prep) 등급 칼럼 (지이 헬스케어)에서 SEC (크기 배제 크로마토그래피)로 제거하였다. SEC 후의 펩티드-태그부착 ADC의 순도를 역상 HPLC로 평가하였다. 0.22 ㎛ 여과 후, 상기와 같이 ND-1000 UV-Vis 분광광도계 (나노드롭 테크놀로지스)에서의 3중 측정을 사용하여 ADC의 최종 수율을 결정하였다 (표 22).
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선택된 펩티드-태그부착 항체의 발현 수준은 평균하면 세포 배양물 ℓ 당 25 ㎎ 이었고 (4 내지 57 ㎎/ℓ 범위) (표 22), 정제된 ADC의 최종 수율은 평균하면 세포 배양물 ℓ 당 14 ㎎이었다 (1 내지 38 ㎎/ℓ) (표 22). HPLC 및 MS로 확인된 바와 같이 평균 DAR 1.9 (DAR 범위 1.5 내지 2.0)로 모든 ADC가 2개의 CoA-MC-MMAF 분자로 부위-특이적으로 접합되었다 (표 22). 제조된 97개의 ADC 중 92개에 대해 응집 또는 올리고머성 종이 검출되지 않았다 (표 22). 모든 다른 ADC는 분석적 크기 배제 크로마토그래피로 결정된 바와 같이 81% 이상 단량체성이었다 (2개의 ADC에 대해서는 데이터 없음). 비-접합 항체 및 ADC의 열 안정성을 DSF로 특성화하였다 (표 23). 야생형 트라스투주맙에 대해, 2개의 DSF 열 용융 전이 (Tm1 및 Tm2)가 69.7 및 81.2℃에서 관찰되었다. 97개의 펩티드-태그부착 항체 중 28개에 대해, 양쪽 전이가 야생형 트라스투주맙에 대해 관찰된 것의 3℃ 미만 이내였다. CoA-MC-MMAF의 접합은 미접합 항체에 비해 ADC의 Tm1을 평균 1.2℃만큼, ADC의 Tm2를 평균 0.6℃만큼 저하시켰다 (표 23). 37개의 항체 (및 ADC)에 대해, Tm1에서의 차이로 설명되는 바와 같이 열 안정성이 야생형 트라스투주맙에 비해 유의하게 (>3℃) 감소되었다. 이러한 전이는 IgG의 CH2 도메인 (아미노산 잔기 228 - 340)의 언폴딩에 기인하고, 실제로 탈안정화된 항체 대부분에서 펩티드-태그가 CH2 도메인 내의 위치에서 삽입된다. 구체적으로, 도 18의 플롯은 일반적으로 CH2 도메인 내로의 펩티드 태그 삽입이 중쇄의 인접한 CH1 및 CH3 도메인 내로의 각각의 펩티드 태그 삽입의 것보다 더 낮은 Tm1에 이른다는 것을 도해한다. 상기 언급된 바와 같이, 펩티드 태그의 위치가 생성된 항체 및 ADC의 성질에 유의하게 영향을 미칠 수 있다.
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정제된 ADC를 2개의 조작된 세포주 (MDA-MB231 클론 16 및 클론 40), 및 세포 표면 상에 표적 항원인 인간 HER2를 내인성으로 발현하는 2개의 세포주 (JimT1 및 HCC1954)를 포함하는 선택된 세포주에 대한 시험관내 효능에 대해 추가로 특성화하였다 (표 24). MDA-MB231 클론 16 세포는 세포 당 ~500,000개 카피의 HER2를 안정적으로 발현하는 한편, 클론 40은 ~5000개의 카피/세포만을 발현한다. HCC1954 세포는 표면 상에 높은 수준 (~500,000개의 카피/세포)의 인간 HER2를 내인성으로 발현한다 (문헌 [Clinchy B, Gazdar A, Rabinovsky R, Yefenof E, Gordon B, Vitetta ES. Breast Cancer Res Treat. (2000) 61:217-228]). JimT1 세포주는 세포 당 약 80,000개의 카피의 HER2를 발현한다 (문헌 [Mocanu M-M, Fazekas Z, Petras M, Nagy P, Sebestyen Z, Isola J, Timar J, Park JW, Vereb G, Szoelloesi J. Cancer Letters (2005) 227: 201-212]). 자동 시스템 (문헌 [Melnick et al., (2006) Proc Natl Acad Sci USA. 103:3153-3158])으로 세포를 다양한 농도의 ADC와 함께 인큐베이션하고 나서 5일 후에 셀-타이터-글로(Cell-Titer-Glo)™ (프로메가)로 세포 증식 검정을 수행하였다 (문헌 [Riss et al., (2004) Assay Drug Dev Technol. 2:51-62]). 트라스투주맙 펩티드-태그부착-MMAF ADC가 MDA-MB231 클론 16, HCC1954 및 JimT1 세포를 특이적으로 사멸시켰다 (표 24): 트라스투주맙 펩티드-태그부착-MMAF ADC의 IC50 값은 평균하면 MDA-MB231 클론 16, HCC1954 및 JimT1 세포에 대해 각각 약 0.45 nM, 0.24 nM 및 2.0 nM였고 (표 24), 이는 상이한 HER2 발현 수준과 일관된다. 97개의 ADC 중 92개에 대해 최고 테스트 농도 (33 nM)에서 항원 음성 (저-Her2) 대조군 세포주 MDA-MB231 클론 40의 사멸이 관찰되지 않았다.
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양호한 약동학 성질이 ADC의 생체내 효능에 필수적이다 (문헌 [Hamblett, et al., Clin Cancer Res., 10:7063-7070 (2004)]; [Alley et al., Bioconjug. Chem. 19:759-765 (2008)]). 항체에 대한 CoA-MC-MMAF 분자의 접합이 이의 생물물리학적 성질에 음성적으로 영향을 미쳐, 상응하는 ADC의 급속한 소거 및 극적으로 감소된 생체내 효능을 초래할 수 있다 (문헌 [Hamblett et al., 2004]). 생체내 소거 및 ADC 생체내 안정성에 대한 접합 부위의 효과를 평가하기 위해, 86개의 펩티드-태그부착 트라스투주맙 ADC로 종양이 없는 마우스에서 약동학 (PK) 연구를 수행하였다 (표 25).
각각의 펩티드-태그부착 MMAF ADC를 1 ㎎/㎏의 단일 용량으로 3마리의 마우스 내로 정맥내 주사하였다. 그 후, 9개의 혈장 샘플을 340시간의 시간 과정에 걸쳐 수집하고 나서, ADC의 혈장 역가를 ELISA로 결정하였다. ELISA 검정은 혈장 샘플로부터 트라스투주맙 ADC 분자를 포획하기 위해 인간 HER2의 고정된 세포외 도메인을 사용한다. 이러한 검정의 포획 단계 후에, 항-MMAF 항체가 "무손상" 트라스투주맙 MMAF 접합체의 혈장 농도를 배타적으로 측정하는데 사용된다. 제2 ELISA 실험에서, 접합된 트라스투주맙 분자 및 미접합 트라스투주맙 분자 양쪽 모두의 혈장 농도를 가리키는 신호가 항-hIgG 항체로 생성된다. ADC의 페이로드 탈접합이 생체내에서 일어나지 않으면, 항-MMAF 및 항-hIgG ELISA 양쪽 모두가 ADC 혈장 농도에 대한 동일한 판독값을 제공할 것으로 예상된다. 그러나, 생체내에서 페이로드가 상실되는 경우에는, 항-MMAF ELISA가 항-hIgG ELISA보다 더 낮은 신호를 일으킬 것으로 예상된다. 따라서, 양쪽 ELISA 신호의 비교가 각각의 ADC의 생체내 노출 동안의 페이로드 탈접합의 정량을 허용한다. PK 데이터의 해석은 마우스 내로의 정맥내 주사에 사용된 것과 동일한 ADC로 생성된 표준 곡선을 기초로 한다.
혈장 농도-대-시간 곡선의 곡선하 면적 (AUC)은 투여된 생물요법제의 총 소거 및 생체이용률을 결정하는데 사용될 수 있는 중요한 약동학 파라미터이다. 각각의 펩티드-태그부착 MMAF ADC에 대해, 2개의 특징적인 AUC 값인 AUC hIgG 및 AUC MMAF를 각각 항-hIgG 및 항-MMAF ELISA 실험에 의해 수득하였다. 표 25는 86개의 테스트된 펩티드-태그부착 ADC의 AUC hIgG 및 AUC MMAF 값, 뿐만 아니라 이들의 각각의 비율을 요약한다. 수득된 AUC hIgG 값은 넓은 범위에 걸쳐지고, 이때 32553 nM*hr의 최고값이 1362 nM*h의 최저값보다 약 30배 더 높고, 평균은 16935 nM*hr이다. 도 20 a - c는 높은 AUC hIgG 값을 나타내는 3개의 펩티드-태그부착 MMAF ADC (서열 248의 ADC, 28334 nM*hr; 서열 33의 ADC, 21011 nM*hr; 서열 251의 ADC, 21689 nM*hr)의 PK 곡선을 예시한다. 대조적으로, 낮은 AUC hIgG 값을 나타내는 3개의 구축물 (서열 218의 ADC, 1362 nM*hr; 서열 202의 ADC, 1757 nM*hr; 서열 244의 ADC, 2378 nM*hr)의 PK 곡선이 도 20 d - f에서 도해된다. AUC hIgG 값에서의 큰 변동에도 불구하고, 항-hIgG 및 항-MMAF 역가 양쪽 모두가 서로를 쫓고, 이는 페이로드 탈접합이 생체내에서 거의 일어나지 않았음을 시사한다. 또한, 테스트된 86개의 펩티드-태그부착 ADC 모두의 AUC MMAF와 AUC hIgG 값 사이의 비가 평균하면 1.0 ± 0.1 (AUC(MMAF)/AUC(hIgG) ± 표준 편차, 표 25 및 도 21 참조)이고, 이는 MC-MMAF와 4'-포스포판테테인 (ppan) 모이어티의 말단 티올 사이의 말레이미드-기반 결합이 PK 실험 과정에 걸쳐 순환에서 여전히 안정적이었음을 시사한다. 유사하게, 이러한 결과들은 ppan 보결분자단과 삽입된 S6/ybbR/A1 펩티드 태그의 세린 잔기 사이의 포스포디에스테르-기반 결합의 높은 생체내 안정성을 또한 가리킨다.
펩티드-태그부착 ADC 중 일부에 대해 관찰된 급속한 소거는 약물 부착보다는 IgG1 분자의 특정 영역 내로 S6, A1 또는 ybbR 펩티드 서열을 삽입하는 것의 결과일 것이다. 태그 삽입 부위와 약동학 프로파일 간의 추정 관계가 각각 1362 nM*hr 및 1757 nM*hr의 최저 AUC hIgG 측정값 및 세 번째로 낮은 AUC hIgG 측정값을 나타내는 서열 218 및 서열 202의 2개의 펩티드-태그부착 MMAF ADC에 의해 예시된다. 양쪽 ADC 모두 중쇄의 CH2 도메인 내에 S6 태그 삽입을 함유한다. 뮤린(murine) 순환에서의 불안정성에 더하여, 이러한 ADC들은 PK 연구에서 86개의 테스트된 샘플 중 다섯 번째 및 아홉 번째로 낮은 열안정성을 또한 나타낸다. DSF 측정에 따르면, 상응하는 ADC들은 49.0℃ (서열 218의 ADC) 및 51.2℃ (서열 202의 ADC)의 Tm1을 나타내어, Tm1이 69.7℃인 야생형 트라스투주맙과 비교하여 각각 20.7℃ 및 18.5℃의 감소를 초래한다. 대조적으로, AUC hIgG 값이 가장 높은 40개의 ADC (19695 - 32553 nM*hr)는 야생형 트라스투주맙의 Tm1보다 2.3℃만 낮은 67.4℃의 평균 Tm1 값을 나타내고, 이는 ADC의 약동학과 열안정성 사이의 가능한 상관관계를 시사한다. 또한, 이러한 40개의 ADC 중 26개가 중쇄의 CH1 도메인의 루프 영역 내에 S6, ybbR 또는 A1 태그를 함유한다. 상기 언급된 바와 같이, 이러한 유리한 부위에서의 펩티드 태그 삽입이 최상의 전반적인 접합 효율을 또한 나타내어, 이들을 ADC 생산을 위한 바람직한 후보로 만든다. 이는 서열 126, 127, 129, 130, 131, 132, 149, 151, 152, 157, 158, 160, 166, 168, 169, 178, 179, 250, 251, 256, 257, 259, 265, 267, 268, 277, 278, 356, 358, 359, 364, 365, 367, 371, 373, 374, 380, 및 381에 상응하는 S119-T120, T120-K121, T135-S136, S136-G137, G138-T139, A162-L163, T164-S165, S165-G166, G194-T195, T195-Q196, 및 E388-N389 (CH3 도메인) 사이에서의 중쇄 삽입이 있는 항체를 포함한다.
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실시예 27. 세포-배양 배지에서의 공발현된 4'-포스포판테 테이닐 트랜스퍼라제를 이용한 펩티드-태그부착 IgG 의 표지
ADC를 제조하는 방법을 간소화하기 위해, 공발현된 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 (PPTase)로의 펩티드-태그부착 항체의 효소적 표지를 프리스타일™ 발현 배지 (인비트로젠)에서 수행하였다. 정제 단계의 수를 감소시키는 것에 더하여, 항체 생산 동안의 PPTase의 공발현은 재조합으로 생산된 버전의 이같은 효소의 첨가 및 제거와 연관된 문제점들을 피할 수 있었다. 개념 증명으로서, 이. 콜라이로부터의 AcpS PPTase가 세포-배양 배지에서 A1-태그부착 항체를 아세틸 조효소 A (아세틸 CoA)와 부위-특이적으로 접합시키는데 사용되었다.
공발현을 용이하게 하기 위해, AcpS PPTase를 코딩하는 유전자를 N-말단 신호 서열 MKTFILLLWVLLLWVIFLLPGATA (서열 355)이 첨부된 포유동물 발현 벡터 pRS 내로 클로닝하였다. pRS-AcpS 구축물은 재조합 효소에 C-말단 His6 태그를 또한 부가한다 (서열 1106). A1-태그부착 항체 mAb2-HC-E388-GDSLDMLEWSLM-N389 (서열 356)를 공발현시키기 위해, 12-아미노산 A1 펩티드 서열을 코딩하는 올리고뉴클레오티드 단편을 포유동물 발현 벡터 pM4 내의 항체 mAb2-HC의 중쇄 유전자 (서열 147) 내로 삽입하여, 구축물 pM4-A1이 초래되었다. 이러한 플라스미드는 CMV 프로모터 하의 상응하는 경쇄를 또한 공발현한다. PEI 방법 (문헌 [Meissner et al., 2001])을 사용하여, 293 프리스타일™ 세포를 재조합 발현 플라스미드 pM4-A1 및 pRS-AcpS의 1:1 혼합물로 일시적으로 형질감염시키고, 200 ㎖의 프리스타일™ 발현 배지 (인비트로젠)의 5개의 분취량에서 5일 동안 37℃에서 5% CO2 하에 배양하였다. 다음으로, 세포 배양물을 2,000 rpm에서 10분 동안의 원심분리로 수확하고, 0.22 ㎛ 필터에 통과시키고, 풀링하였다. 세포-배양 배지에서의 효율적인 접합체 형성을 위해 요구되는 최소 항체 및 효소 농도를 결정하기 위해, 분취량의 여과액들을 농축하지 않고 두거나 또는 30 kDa 차단값의 아미콘 울트라 원심분리 필터 유닛 (EMD 밀리포어)을 사용하여 2배, 5배, 10배, 및 20배 농축하였다. 농축된 샘플을 3,724×g에서 2분 동안 원심분리하여 침전물을 제거하였다. AcpS 촉매작용에 대해 세포-배양 배지 조건을 최적화하기 위해, 모든 샘플에 75 mM의 트리스-HCl 및 10 mM의 MgCl2의 최종 농도로 10배 반응 완충제 (pH 8.8)를 보충하였다. 그 후, 1 mM의 최종 농도로 아세틸 CoA 기질 (시그마-알드리치)을 첨가하여 표지 반응을 개시시켰다. 1.5 ㎖ 내지 15 ㎖ 부피의 생성된 반응 혼합물을 약 16시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다.
A1-태그부착 항체의 표지 정도를 결정하기 위해서, 뿐만 아니라 효소 및 항체 양족 모두의 발현 수준을 정량하기 위해, 모든 반응 혼합물을 각각 Ni-NTA 및 단백질 A 친화도 크로마토그래피로 정제하였다. 농축되지 않은 샘플을 제외하고, 모든 반응 혼합물을 PBS로 2배 희석한 후에 PBS-평형화 단백질 A-세파로스 칼럼 (0.5 ㎖ 층 부피, 지이 헬스케어)에 1 ㎖/분의 대략적인 유량으로 로딩하였다. 칼럼 관류물을 0.5 ㎖의 Ni-NTA 아가로스가 충전된 PBS-평형화 IMAC 칼럼 (퀴아젠)에 직접적으로 적용하였다. 모든 단백질 A 및 Ni-NTA 친화도 칼럼을 40 칼럼 부피의 300 mM의 NaCl 및 20 mM의 이미다졸이 보충된 50 mM의 트리스-HCl 완충제 (pH 8)로 세정하였다. His6-태그부착 (서열 1106) AcpS 효소를 6 칼럼 부피의 300 mM의 NaCl 및 250 mM의 이미다졸을 함유하는 50 mM의 트리스-HCl 완충제 (pH 8)로 Ni-NTA 친화도 칼럼으로부터 용출시켰다. 마찬가지로, A1-태그부착 항체를 6 칼럼 부피의 0.1 M 아세트산나트륨 완충제 (pH 3.0)로 단백질 A 친화도 칼럼으로부터 용출시킨 후, 12% (v/v)의 1 M의 트리스-HCl 완충제 (pH 10)로 즉각적으로 중화하였다.
SDS-PAGE 및 ESI-MS로 각각 AcpS 효소 및 A1-태그부착 항체의 용출을 확인하였다. UV-Vis 및 브래드포드 측정은 0.17 ㎎ 내지 0.34 ㎎의 A1-태그부착 항체 및 0.12 ㎎ 내지 0.15 ㎎의 AcpS 효소가 회수되었음을 가리켰다 (표 26). 이는 아세틸 CoA로의 표지 반응 동안의 농축되지 않은 세포-배양 배지에서의 0.08 μM (13 ㎎/ℓ) 내지 20배 농축 세포-배양 배지에서의 1.5 μM (230 ㎎/ℓ) 범위의 항체 농도를 시사한다. 따라서, A1-태그부착 항체의 농도가 세포-배양 배지의 농축 계수에 대략적으로 비례한다. 유사하게, AcpS PPTase의 농도가 농축되지 않은 세포-배양 배지에서의 0.6 μM (9 ㎎/ℓ)에서 20배 농축 세포-배양 배지에서의 6.8 μM (100 ㎎/ℓ)로 증가한다.
Figure pct00336
정제된 항체 구축물을 30 kDa 차단값의 아미콘 울트라 원심분리 필터 유닛을 사용하여 농축하고, 환원시키고, 탈글리코실화시킨 후, 애질런트 6520 Q-TOF 기구 (애질런트 테크놀로지스)에서의 질량 분광법 분석이 이어졌다. 표 26에서 제시된 바와 같이, 컨디셔닝된 세포-배양 배지의 2배 농축 계수가 1 mM의 아세틸 CoA 기질, 0.16 μM (24 ㎎/ℓ)의 A1-태그부착 항체, 및 1.1 μM (17 ㎎/ℓ)의 AcpS 효소의 존재 하에 거의 정량적인 접합에 충분하다. 명백하게, 아세틸 CoA 기질의 아세틸 기가 배지내 표지 동안 완전하게 절단됨으로써, 컨디셔닝된 세포-배양 배지에서의 티오에스테르 결합의 가수분해를 가리킨다. 30배 농축 세포-배양 배지에서의 독립적인 실험에서, 외인성으로 첨가된 아세틸 CoA의 부재 하에, 접합체 형성이 질량분광법으로 검출가능하지 않았음이 발견되었다. 따라서, 이러한 음성 대조군은 세포-배양 배지 내의 유의한 양의 CoA 또는 이의 유사체 중 하나의 존재를 배제한다.
요약하면, 이러한 실험은 PPTase 촉매작용을 통해 2배 농축 세포-배양 배지에서 보충된 CoA 유사체로 펩티드-태그부착 항체가 정량적으로 표지될 수 있다는 것을 입증한다. 생산 세포주의 발효 동안의 항체 농도가 현행 개념 증명 실험에서보다 유의하게 더 높기 때문에, 펩티드-태그부착 항체에 대한 보충된 CoA 유사체의 효소적 접합이 생산 수준으로 규모화될 수 있을 것으로 예측할 수 있다. 보충된 CoA 유사체는 티올 기, 보호된 티올 기 또는 생물직교성 반응성 기 예컨대 알데히드, 케토 기, 아지도 또는 알킬 기를 특색으로 할 것이다. 단백질 A 정제 후에, 효소에 의해 반응성 기로 활성화된 항체가 제2 단계에서 상보적인 독소 유사체와 반응하여 상응하는 ADC가 산출될 수 있다.
실시예 28. 세포-배양 배지에서의 케톤 CoA 를 이용한 펩티드-태그부착 항체의 부위-특이적 변형
이러한 실험의 목적은 컨디셔닝 세포-배양 배지에서 펩티드-태그부착 항체에 생물직교성 기를 부위-특이적으로 부착하는 가능성을 입증하는 것이다. 2-단계 방법의 제1 단계를 실시예 23에서 이의 합성이 기술된 케톤 CoA 유사체로 수행하였다. 이러한 카르보닐-관능화 CoA 유사체로의 펩티드-태그부착 항체의 성공적인 배지내 표지는 2-단계 방법의 제2 단계에서 옥심 라이게이션을 통해 아미노옥시-관능화 페이로드의 후속 부착을 허용할 것이다 (도 22를 또한 참조한다).
PEI 방법 (문헌 [Meissner et al., 2001])을 사용하여, 293 프리스타일™ 세포를 실시예 27에 기술된 재조합 발현 플라스미드 pM4-A1 및 pRS-AcpS의 1:1 혼합물로 일시적으로 형질감염시켰다. 공동-형질감염된 포유동물 세포를 400 ㎖의 프리스타일™ 발현 배지 (인비트로젠)에서 5일 동안 37℃에서 5% CO2 하에 배양한 후, 세포 배양물을 2,000 rpm에서 10분 동안의 원심분리로 수확하고, 0.22 ㎛ 필터에 통과시켰다. 다음으로, 60 ㎖ 분취량의 정화된 세포-배양 배지를 30 kDa 차단값의 아미콘 울트라 원심분리 필터 유닛 (EMD 밀리포어)을 사용하여 20배 농축하였다. 3,724×g에서 5분 동안의 원심분리로 침전물을 제거한 후, 1.31 ㎖의 농축물에 1 mM의 최종 농도의 케톤 CoA, 및 75 mM의 트리스-HCl 및 10 mM의 MgCl2의 최종 농도의 10배 반응 완충제 (pH 8.8)를 보충함으로써 표지 반응을 개시시켰다. 총 부피 1.5 ㎖의 효소 반응물을 약 16시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다.
질량 분광법으로 카르보닐-관능화 CoA 유사체로의 표지 정도를 분석하기 전에, 반응 혼합물을 단백질 A 친화도 크로마토그래피로 정제하였다. PBS로의 2배 희석 후, 희석된 반응 혼합물을 1 ㎖/분의 대략적인 유량으로 PBS-평형화 단백질 A-세파로스 칼럼 (0.6 ㎖ 층 부피, 지이 헬스케어)에 로딩하였다. 칼럼 매트릭스를 약 40 층 부피의 PBS로 세정한 후, 유지된 물질을 6 칼럼 부피의 0.1 M 아세트산나트륨 완충제 (pH 3)로 용출시켰다. 마지막으로, 12% (v/v)의 1 M의 트리스-HCl 완충제 (pH 10)의 첨가로 용출액을 중화하였다.
항체의 순도를 환원형 SDS-PAGE로 평가하였다. 나노드롭 ND-1000 분광광도계 상에서의 UV-Vis 측정에 따르면, 0.34 ㎎의 항체가 회수되었고, 이는 20배 농축 세포-배양 배지에서의 1.5 μM (230 ㎎/ℓ)의 항체 농도에 상응한다. 이는 20배 농축 세포-배양 배지에서의 아세틸 CoA로의 표지 반응 (실시예 27) 동안의 측정된 항체 농도를 정확히 재현한다. 질량 분광법으로 케톤 CoA로의 항체 표지의 정도를 평가하기 위해, 중화된 용출액을 30 kDa 차단값의 아미콘 울트라 원심분리 필터 유닛을 사용하여 농축하고, 탈글리코실화시키고, 환원시켰다. 애질런트 6520 Q-TOF 기구 상에서의 질량 분광법 분석은 원하는 카르보닐-관능화 항체 접합체의 형성을 가리켰고 (관측값: 51995.32; 예상값: 51999.6), 이때 약 24%의 4'-포스포판테테인-변형된 항체가 부산물로서 형성되었다 (관측값: 51925.42; 예상값: 51929.6). 디컨볼루팅된 질량 스펙트럼에서 미접합 항체가 검출가능하지 않았다 (예상값: 51589.2). 부산물로서의 4'-포스포판테테인-변형된 항체의 존재는 CoA-SH와 메틸 비닐 케톤 사이의 반응 동안의 케톤 CoA의 불완전한 형성에 의해 설명될 수 있다 (실시예 23).
실험 결과는 컨디셔닝된 세포-배양 배지에서의 항체에 대한 카르보닐 기의 부위-특이적 접합의 가능성을 가리킨다. 이러한 접근법이 다른 생물직교성 기 예컨대 아지도 및 알킨 모이어티로 확장될 수 있다. 이같은 생물직교성 기는 세포 배양 배지에서 완전히 불활성이고, 상보적인 관능기를 함유하는 페이로드와 배타적으로 반응하며, 이에 의해 2-단계 방법의 제2 단계에서의 균질한 ADC의 형성을 확실하게 한다.
실시예 29. ybbR -태그부착 트라스투주맙 MMAF ADC 의 생체내 효능 평가
면역-결핍 누드 마우스 내로의 인간 종양 세포주의 이식을 기초로 하는 이종이식 종양 모델을 사용함으로써 ybbR-태그부착 트라스투주맙 ADC 항-hHER2-HC-E388-DS-ppan-MC-MMAF-LEFIASKLA-N389 (서열 1122)의 생체내 효능을 평가하였다. 이전에 기술된 바와 같이 (문헌 [Sausville and Burger, 2006]), 이같은 종양 이종이식 마우스로의 연구는 항암 시약의 생체내 효능의 유용한 통찰을 제공하였다. 구체적으로, 생체내 효능 연구를 MDA-MB231 클론 16 세포가 피하 주사된 nu/nu 마우스로 수행하였다 (문헌 [Morton and Houghton, 2007]). 이러한 세포주는 항원 의존적 방식의 상기 언급된 ybbR-태그부착 MMAF ADC에 대한 이의 높은 감수성이 밝혀진 기존의 시험관내 효능 검정을 기초로 선택되었다 (표 24 참조). 종양이 약 200 ㎣의 크기에 도달한 후, ybbR-태그부착 MMAF ADC를 5 ㎎/㎏ 또는 3 ㎎/㎏의 단일 용량으로 정맥내 주사하였고, 이때 각각의 처리군은 9마리의 마우스를 포함하였다. 항체-약물 접합체를 투여한 후, 종양 성장을 매주 모니터링하였다. 도 23에 제시된 바와 같이, ybbR-태그부착 MMAF ADC의 정맥내 투여가 양쪽 용량 수준에서 종양 퇴행을 야기하였다. 또한, 마우스를 ADC로 처리하는 것이 어떠한 처리군에서도 체중 감소가 관찰되지 않으면서 잘 허용되었다. 3 ㎎/㎏의 낮은 단일 용량에서의 MDA-MB231 클론 16 종양의 효과적인 퇴행은 ybbR-태그부착 ADC가 HER2-의존적 종양 마우스 모델에서 효과적이라는 것을 입증한다. 모든 동물 연구는 문헌 [Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (NIH publication; National Academy Press, 8th edition, 2001)]에 따라 수행되었다.
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Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1070 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgccgct gctgggggcc agggg 45 <210> 1071 <211> 46 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1071 ctgagctggc tgctgagact gctgaacagc accagcggcg gcacag 46 <210> 1072 <211> 46 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1072 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgccctt gctgctgggg gccagg 46 <210> 1073 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1073 ctgagctggc tgctgagact gctgaacacc agcggcggca cagcc 45 <210> 1074 <211> 46 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1074 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgccgct cttgctgctg ggggcc 46 <210> 1075 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> 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1089 ctgagctggc tgctgagact gctgaacgga gccctgacct ccggcgtgca c 51 <210> 1090 <211> 49 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1090 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgccgct gttccaggac acggtcacg 49 <210> 1091 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1091 ctgagctggc tgctgagact gctgaacgcc ctgacctccg gcgtg 45 <210> 1092 <211> 47 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1092 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgcctcc gctgttccag gacacgg 47 <210> 1093 <211> 47 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1093 ctgagctggc tgctgagact gctgaacctg acctccggcg tgcacac 47 <210> 1094 <211> 48 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1094 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgccggc tccgctgttc caggacac 48 <210> 1095 <211> 48 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1095 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgccgat atcagcagtg gcaccggg 48 <210> 1096 <211> 49 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1096 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgccgta ctgctcctct ctgggcttg 49 <210> 1097 <211> 49 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1097 tctcagcagc cagctcaggc tgtcgccgtt gtactgctcc tctctgggc 49 <210> 1098 <211> 49 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic primer" <400> 1098 cttgctggcg atgaactcca ggctgtcgta ctgctcctct ctgggcttg 49 <210> 1099 <211> 49 <212> DNA <213> Artificial Sequence 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175 Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser 180 185 190 Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu 195 200 205 Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala 210 215 220 Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro 225 230 235 240 Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln 245 250 255 Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala 260 265 270 Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr 275 280 285 Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu 290 295 300 Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser 305 310 315 320 Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser 325 330 335 Leu Ser Pro Gly 340 <210> 1327 <211> 341 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic anti-hHER2-HC-G194-GDS-ppan-MC-MMAF-LDMLEWSLM-T195 polypeptide" <220> <221> MOD_RES <222> (79)..(79) <223> Ser at this position is modified with ppan-MC-MMAF <400> 1327 Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser 1 5 10 15 Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe 20 25 30 Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly 35 40 45 Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu 50 55 60 Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Gly Asp Ser Leu 65 70 75 80 Asp Met Leu Glu Trp Ser Leu Met Asn Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn 85 90 95 Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro 100 105 110 Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu 115 120 125 Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp 130 135 140 Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp 145 150 155 160 Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly 165 170 175 Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn 180 185 190 Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp 195 200 205 Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro 210 215 220 Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu 225 230 235 240 Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr Lys Asn 245 250 255 Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile 260 265 270 Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr 275 280 285 Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys 290 295 300 Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys 305 310 315 320 Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu 325 330 335 Ser Leu Ser Pro Gly 340 <210> 1328 <211> 341 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic anti-hHER2-HC-T195-GDS-ppan-MC-MMAF-LDMLEWSLM-Q196 polypeptide" <220> <221> MOD_RES <222> (80)..(80) <223> Ser at this position is modified with ppan-MC-MMAF <400> 1328 Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser 1 5 10 15 Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe 20 25 30 Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly 35 40 45 Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu 50 55 60 Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gly Asp Ser 65 70 75 80 Leu Asp Met Leu Glu Trp Ser Leu Met Asn Gln Thr Tyr Ile Cys Asn 85 90 95 Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro 100 105 110 Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu 115 120 125 Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp 130 135 140 Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp 145 150 155 160 Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly 165 170 175 Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn 180 185 190 Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp 195 200 205 Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro 210 215 220 Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu 225 230 235 240 Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr Lys Asn 245 250 255 Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile 260 265 270 Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr 275 280 285 Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys 290 295 300 Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys 305 310 315 320 Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu 325 330 335 Ser Leu Ser Pro Gly 340 <210> 1329 <211> 118 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic anti-hHER2-LC-T109-GDS-ppan-MC-MMAF-LDMLEWSLM-V110 polypeptide" <220> <221> MOD_RES <222> (4)..(4) <223> Ser at this position is modified with ppan-MC-MMAF <400> 1329 Thr Gly Asp Ser Leu Asp Met Leu Glu Trp Ser Leu Met Val Ala Ala 1 5 10 15 Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly 20 25 30 Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala 35 40 45 Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln 50 55 60 Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser 65 70 75 80 Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr 85 90 95 Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser 100 105 110 Phe Asn Arg Gly Glu Cys 115 <210> 1330 <211> 118 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <221> source <223> /note="Description of Artificial Sequence: Synthetic anti-hHER2-LC-V110-GDS-ppan-MC-MMAF-LDMLEWSLM-A111 polypeptide" <220> <221> MOD_RES <222> (5)..(5) <223> Ser at this position is modified with ppan-MC-MMAF <400> 1330 Thr Val Gly Asp Ser Leu Asp Met Leu Glu Trp Ser Leu Met Ala Ala 1 5 10 15 Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly 20 25 30 Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala 35 40 45 Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln 50 55 60 Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser 65 70 75 80 Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr 85 90 95 Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser 100 105 110 Phe Asn Arg Gly Glu Cys 115

Claims (59)

  1. 하나 이상의 펩티드 태그를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편이며,
    상기 펩티드 태그는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질이고 상기 항체 또는 그의 단편의 구조 루프 내에 위치하는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  2. 제1항에 있어서, 상기 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제가 Sfp, AcpS, 티. 마리티마(T. maritima) PPTase, 인간 PPTase, 또는 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 유지하는 이들의 돌연변이체 또는 상동체 형태인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 펩티드 태그가
    GDSLSWLLRLLN (서열 1),
    GDSLSWL (서열 2),
    GDSLSWLVRCLN (서열 3),
    GDSLSWLLRCLN (서열 4),
    GDSLSWLVRLLN (서열 5),
    GDSLSWLLRSLN (서열 6),
    GSQDVLDSLEFIASKLA (서열 7),
    VLDSLEFIASKLA (서열 8),
    DSLEFIASKLA (서열 9),
    GDSLDMLEWSLM (서열 10),
    GDSLDMLEWSL (서열 11),
    GDSLDMLEWS (서열 12),
    GDSLDMLEW (서열 13),
    DSLDMLEW (서열 14),
    GDSLDM (서열 15),
    LDSVRMMALAAR (서열 16),
    LDSLDMLEWSLR (서열 17),
    DSLEFIASKL (서열 18),
    DSLEFIASK (서열 19),
    DVLDSLEFI (서열 20),
    VLDSLEFIAS (서열 21), 및
    DSLDMLEWSL (서열 1132)
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 펩티드 태그가 항체 또는 그의 단편의 VH, VL, CH1, CH2, CH3 또는 CL 영역의 구조 루프 내에 위치하는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펩티드 태그가 항체 또는 그의 단편의 CH1 영역의 구조 루프 내에 위치하는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펩티드 태그가 표 1에 열거된 임의의 2개의 아미노산 사이에 삽입되는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 펩티드 태그가 모 항체 또는 그의 단편의 VH 또는 VL 도메인의 아미노산 잔기 2와 3 사이, 또는 경쇄의 아미노산 잔기 110과 111 사이, 또는 CH1 도메인의 119와 120 사이, 또는 120과 121 사이, 또는 135와 136 사이, 또는 136과 137 사이, 또는 138과 139 사이, 또는 162와 163 사이, 또는 164와 165 사이, 또는 165와 166 사이, 또는 194와 195 사이, 또는 195와 196 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이, 또는 445와 446 사이, 또는 446과 447 사이에 삽입되는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 펩티드 태그가 모 항체 또는 그의 단편의 경쇄의 아미노산 잔기 110과 111사이, 또는 CH1 도메인의 119와 120 사이, 또는 120과 121 사이, 또는 135와 136 사이, 또는 136과 137 사이, 또는 138과 139 사이, 또는 162와 163 사이, 또는 164와 165 사이, 또는 165와 166 사이, 또는 194와 195 사이, 또는 195와 196 사이, 또는 CH3 도메인의 388과 389 사이에 삽입되는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 펩티드 태그가 VH 도메인의 아미노산 잔기 62 내지 64 또는 62 내지 65 사이, 또는 CH1 도메인의 아미노산 잔기 133과 138 사이, 또는 CH1 도메인의 189와 195 사이, 또는 CH1 도메인의 190과 197 사이에 그라프팅되는 것인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 서열 26, 서열 27, 서열 32, 서열 63, 서열 94, 서열 95, 서열 96, 서열 126, 서열 127, 서열 129, 서열 130, 서열 131, 서열 132, 서열 139, 서열 149, 서열 151, 서열 152, 서열 157, 서열 158, 서열 160, 서열 166, 서열 168, 서열 169, 서열 178, 서열 179, 서열 248, 서열 250, 서열 251, 서열 256, 서열 257, 서열 259, 서열 265, 서열 267, 서열 268, 서열 277, 서열 278, 서열 348, 서열 349, 서열 356, 서열 358, 서열 359, 서열 364, 서열 365, 서열 367, 서열 371, 서열 373, 서열 374, 서열 380, 서열 381, 서열 384, 서열 386, 서열 387, 또는 서열 388을 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 서열 32, 서열 63, 서열 127, 서열 129, 서열 132, 서열 151, 서열 152, 서열 157, 서열 158, 서열 160, 서열 166, 서열 168, 서열 169, 서열 178, 서열 179, 서열 250, 서열 251, 서열 256, 서열 257, 서열 259, 서열 265, 서열 267, 서열 268, 서열 277, 서열 278, 서열 358, 서열 359, 서열 364, 서열 365, 서열 367, 서열 371, 서열 373, 서열 374, 서열 380, 서열 381, 또는 서열 384를 포함하는 변형된 항체 또는 그의 단편.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소가 Sfp이고, 펩티드 태그가 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWLVRCLN (서열 3), GDSLSWLLRCLN (서열 4), GDSLSWLVRLLN (서열 5), GDSLSWLLRSLN (서열 6), GSQDVLDSLEFIASKLA (서열 7), VLDSLEFIASKLA (서열 8), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), GDSLDMLEWSL (서열 11), GDSLDMLEWS (서열 12), GDSLDMLEW (서열 13), DSLDMLEW (서열 14), LDSLDMLEWSLR (서열 17), DSLEFIASKL (서열 18), DSLEFIASK (서열 19), DSLEFIAS (서열 1116), 또는 DSLDMLEWSL (서열 1132)인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소가 Sfp이고, 펩티드 태그가 GDSLSWLLRLLN (서열 1), GDSLSWL (서열 2), DSLEFIASKLA (서열 9), GDSLDMLEWSLM (서열 10), DSLEFIASKL (서열 18), 또는 DSLEFIASK (서열 19)인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소가 AcpS이고, 펩티드 태그가 GDSLDMLEWSLM (서열 10), GDSLDMLEWSL (서열 11), GDSLDMLEWS (서열 12), GDSLDMLEW (서열 13), DSLDMLEW (서열 14), GDSLDM (서열 15), LDSLDMLEWSLR (서열 17), 또는 DSLDMLEWSL (서열 1132)인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, IgG, IgM, IgE 및 IgA로부터 선택된 이소형인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4로부터 선택된 IgG의 하위유형인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 인간 또는 인간화 항체 또는 그의 단편인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  18. 제17항에 있어서, 항-HER2 항체 또는 항-HER2 항체 단편인 변형된 항체 또는 그의 단편.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변형된 항체 또는 단편, 및 말단 기를 포함하는 면역접합체.
  20. 제19항에 있어서, 상기 말단 기가 하기 화학식 I-b에 따른 구조를 갖는 링커에 의해 상기 변형된 항체 또는 항체 단편에 부착되고, 말단 기가 약물 모이어티, 친화도 프로브, 킬레이트화제, 분광학적 프로브, 방사성 프로브, 영상화 시약, 지질 분자, 폴리에틸렌 글리콜, 중합체, 나노입자, 양자점, 리포솜, PLGA 입자, 폴리사카라이드, 아세틸 기 또는 표면인 면역접합체.
    <화학식 I-b>
    Figure pct00337

    상기 식에서,
    L1은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커; 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
    L2는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커; 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
    L3은 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커; 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커 또는 광 절단성 링커이고;
    L4는 결합, 비-효소 절단성 링커, 비-절단성 링커; 효소 절단성 링커, 광 안정성 링커, 광 절단성 링커 또는 자기-희생적 스페이서이고;
    *는 4'-포스포판테테이닐 모이어티가 펩티드 태그에 부착되는 곳을 나타낸다.
  21. 제20항에 있어서,
    L1이 -A1X2- 또는 -X2-이고;
    L2가 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
    L3이 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
    L4가 결합, -A4-, -A4X2-,
    Figure pct00338

    Figure pct00339
    이고;
    A1이 -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
    A2가 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n -, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NR4-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH-, -(C(R4)2)nNH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
    Figure pct00340
    또는
    Figure pct00341
    이고;
    A3이 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n -, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mC(=O)-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
    Figure pct00342
    또는
    Figure pct00343
    이고;
    A4가 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
    각각의 X2가 독립적으로 결합,
    Figure pct00344

    Figure pct00345
    로부터 선택되고;
    각각의 R4가 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
    각각의 R5가 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
    각각의 R6이 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
    R7이 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
    R8이 독립적으로
    Figure pct00346
    로부터 선택되고;
    R9가 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
    각각의 n이 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
    각각의 m이 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되는 것인 면역접합체.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    L1이 -A1X2- 또는 -X2-이고;
    L2가 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
    L3이 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
    L4가 결합, -A4-, -A4X2-,
    Figure pct00347

    Figure pct00348
    이고;
    A1이 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
    A2가 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
    Figure pct00349
    이고;
    A3이 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n- 또는
    Figure pct00350
    이고;
    A4가 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -(O(CH2)n)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -NHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n- 또는 -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-이고;
    각각의 X2가 독립적으로 결합,
    Figure pct00351
    로부터 선택되고;
    각각의 R4가 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
    각각의 R5가 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
    각각의 R6이 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 -4알킬로부터 선택되고;
    R7이 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
    R8이 독립적으로
    Figure pct00352
    로부터 선택되고;
    R9가 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
    각각의 n이 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
    각각의 m이 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되는 것인 면역접합체.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 I-b의 링커가 하기 화학식 I-c에 따른 구조를 갖는 링커인 면역접합체.
    <화학식 I-c>
    Figure pct00353
  24. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2
    Figure pct00354
    이고;
    L2가 결합이고; L3이 결합이고; L4가 -A4-이고, 여기서 A4가 -(CH2)nNHC(=O)-인 면역접합체.
  25. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2
    Figure pct00355
    이고;
    L2가 결합이고; L3이 결합이고; L4가 -A4-이고, 여기서 A4가 -(CH2)nC(=O)-인 면역접합체.
  26. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2
    Figure pct00356
    이고;
    L2가 -A2-이고, 여기서 A2가 -(CH2)nC(=O이고;
    L3이 -A3-이고, 여기서 A3
    Figure pct00357
    이고;
    L4
    Figure pct00358
    인 면역접합체.
  27. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2가 -(CH2)nC(=O)NH-이고;
    L2가 결합이고; L3이 -A3-이고, 여기서 A3이 -(CH2)nC(=O)-이고; L4가 결합인 면역접합체.
  28. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2가 -CHR4(CH2)nC(=O)NH-이고, R4가 -C(=O)OH이고;
    L2가 결합이고; L3이 -A3-이고, 여기서 A3이 -(CH2)nC(=O)-이고; L4가 결합인 면역접합체.
  29. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2가 -(CH2)C(=O)NH-이고;
    L2가 결합이고; L3이 결합이고; L4가 -A4-이고, 여기서 A4가 -(CH2)nNHC(=O)-인 면역접합체.
  30. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2가 -(CH2)C(=O)NH-이고;
    L2가 결합이고; L3이 결합이고; L4가 -A4-이고, 여기서 A4가 -(CH2)nC(=O)-인 면역접합체.
  31. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2가 -(CH2)C(=O)NH-이고;
    L2가 -A2-이고, 여기서 A2가 -(CH2)nC(=O이고;
    L3이 -A3-이고, 여기서 A3
    Figure pct00359
    이고;
    L4
    Figure pct00360
    인 면역접합체.
  32. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2가 -(CH2)C(=O)NH-이고;
    L2가 결합이고; L3이 -A3-이고, 여기서 A3이 -(CH2)nC(=O)-이고; L4가 결합인 면역접합체.
  33. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    L1이 -A1X2-이고, 여기서 A1이 -C(=O)NH(CH2)nS-이고, X2가 -CHR4(CH2)nC(=O)NH-이고, R4가 -C(=O)OH이고;
    L2가 결합이고; L3이 -A3-이고, 여기서 A3이 -(CH2)nC(=O)-이고; L4가 결합인 면역접합체.
  34. 제19항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 말단 기가 항염증제, 항암제, 항진균제, 항박테리아제, 항기생충제, 항바이러스제 및 마취제로부터 선택된 모이어티인 면역접합체.
  35. 제34항에 있어서, 말단 기가 V-ATPase 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTor 억제제, 미세관 안정화제, 미세관 탈안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, 메이탄시노이드, MetAP (메티오닌 아미노펩티다제), 단백질 CRM1의 핵 유출의 억제제, DPPIV 억제제, 미토콘드리아에서의 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, Eg5 억제제, HDAC 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제, DNA 마이너 그루브 결합제, 프로테아솜 억제제, RNA 폴리머라제 억제제 및 DHFR 억제제로부터 선택되는 것인 면역접합체.
  36. 제19항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 말단 기가 형광단, 발색단, 양자점, 자기 프로브, 방사성 프로브, 영상화 시약 또는 조영 시약으로부터 선택되는 것인 면역접합체.
  37. 제19항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 친화도 프로브가 비오틴인 면역접합체.
  38. 제19항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형된 항체 또는 그의 단편이 하나 이상의 직교성 접합 부위를 추가로 포함하는 것인 면역접합체.
  39. 제38항에 있어서, 각각의 직교성 접합 부위가 독립적으로 Sfp 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질, AcpS 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제의 기질, 리신, 시스테인, 티로신, 히스티딘, 포르밀 글리신, 비천연 아미노산, 피롤리신 및 피롤린-카르복시리신으로부터 선택되는 것인 면역접합체.
  40. 유효량의 제19항 내지 제39항 중 어느 한 항의 면역접합체, 또는 그의 제약상 허용되는 염, 및 제약상 허용되는 희석제, 담체 또는 부형제를 포함하는 제약 조성물.
  41. 의약으로서 사용하기 위한, 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 변형된 항체 또는 그의 단편, 또는 제19항 내지 제39항 중 어느 한 항에 따른 면역접합체.
  42. 암, 염증성 질환 또는 감염성 질환의 치료에서 사용하기 위한, 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 변형된 항체 또는 그의 단편, 또는 제19항 내지 제39항 중 어느 한 항에 따른 면역접합체.
  43. 암의 치료에서 사용하기 위한, 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 변형된 항체 또는 그의 단편, 또는 제19항 내지 제39항 중 어느 한 항에 따른 면역접합체.
  44. 유효량의 제19항 내지 제39항 중 어느 한 항에 따른 면역접합체 또는 제40항의 제약 조성물을 암의 치료를 필요로 하는 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는, 암을 치료하는 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 포유동물이 인간인 방법.
  46. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변형된 항체 또는 그의 단편을 코딩하는 핵산.
  47. 제46항의 핵산을 포함하는 숙주 세포.
  48. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 항암제에 추가로 접합되는 변형된 항체 또는 그의 항체 단편.
  49. 적합한 조건 하에 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변형된 항체 또는 항체 단편, 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제, 및 CoA에 연결된 말단 기 또는 CoA 유사체에 연결된 말단 기를 인큐베이션함으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 포함하는 링커에 의해 함께 연결된 항체 또는 항체 단편 및 말단 기를 포함하는 면역접합체의 형성을 촉진하는 것을 포함하는, 제19항 내지 제39항 중 어느 한 항의 면역접합체를 생산하는 방법.
  50. i) 적합한 조건 하에 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 항체 또는 항체 단편을 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 및 CoA 또는 CoA 유사체와 함께 인큐베이션함으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 항체 또는 항체 단편에 부착시키는 단계이며, 여기서 4'-포스포판테테인 및 4'-포스포판테테인 유사체는 관능기를 포함하는 것인 단계, 및
    ii) 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 말단 기에 임의로 연결된 반응성 기와 반응시킴으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 포함하는 링커에 의해 함께 연결된 항체 또는 항체 단편 및 말단 기를 포함하는 면역접합체를 형성시키는 단계
    를 포함하는, 제19항 내지 제39항 중 어느 한 항의 면역접합체를 생산하는 방법.
  51. i) 적합한 조건 하에 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 항체 또는 항체 단편을 4'-포스포판테테이닐 트랜스퍼라제 및 CoA 또는 CoA 유사체와 함께 인큐베이션함으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 항체 또는 항체 단편에 부착시키는 단계이며, 여기서 4'-포스포판테테인 및 4'-포스포판테테인 유사체는 보호된 관능기를 포함하는 것인 단계,
    ii) 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체의 보호된 관능기를 탈보호시키는 단계, 및
    iii) 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체의 탈보호된 관능기를 말단 기에 임의로 연결된 반응성 기와 반응시킴으로써, 4'-포스포판테테인 또는 4'-포스포판테테인 유사체를 포함하는 링커에 의해 함께 연결된 항체 또는 항체 단편 및 말단 기를 포함하는 면역접합체를 형성시키는 단계
    를 포함하는, 제19항 내지 제39항 중 어느 한 항의 면역접합체를 생산하는 방법.
  52. 제49항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적합한 조건이 4℃ 내지 37℃의 온도 및 pH 6.5 내지 pH 9.0을 포함하는 것인 방법.
  53. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변형된 항체 또는 항체 단편을 포함하며, 여기서 상기 변형된 항체 또는 항체 단편 내의 펩티드 태그의 세린 잔기는 하기 화학식 D-a, 화학식 E-a, 화학식 F-a 또는 화학식 G-a의 구조를 갖는 4'-포스포판테테인 기에 접합되는 것인 면역접합체.
    <화학식 D-a>
    Figure pct00361

    <화학식 E-a>
    Figure pct00362

    <화학식 F-a>
    Figure pct00363

    <화학식 G-a>
    Figure pct00364

    상기 식에서,
    L1은 -A1X2- 또는 -X2-이고;
    L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
    L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
    L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
    Figure pct00365

    Figure pct00366
    이고;
    A1은 -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
    A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NR4-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH-, -(C(R4)2)nNH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
    Figure pct00367
    또는
    Figure pct00368
    이고;
    A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mC(=O)-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
    Figure pct00369
    또는
    Figure pct00370
    이고;
    A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
    각각의 X2는 독립적으로 결합,
    Figure pct00371

    Figure pct00372
    로부터 선택되고;
    각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
    각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
    각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 -4알킬로부터 선택되고;
    R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
    R8은 독립적으로
    Figure pct00373
    로부터 선택되고;
    R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
    각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
    각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
    R1은 티올, 말레이미드, 할로아세트아미드, 알킨, 트리아릴 포스핀, 시클로옥텐, 옥사노보르나디엔, 아지드, 디아릴 테트라진, 노르보르넨, 모노아릴 테트라진, 히드록실아민, 히드라진, NH2-NH-C(=O)-, 알데히드 또는 케톤이다.
  54. 제53항에 있어서, 4'-포스포판테테인 기가
    Figure pct00374
    인 면역접합체.
  55. 제53항에 있어서, 접합된 세린이
    Figure pct00375
    로부터 선택된 구조를 갖는 것인 면역접합체.
  56. 제55항에 있어서, 접합된 세린이
    Figure pct00376
    인 면역접합체.
  57. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 변형된 항체 또는 항체 단편을 포함하며, 여기서 상기 변형된 항체 또는 항체 단편 내의 펩티드 태그의 세린 잔기는 변형된 4'-포스포판테테인 기에 접합되어 하기로부터 선택된 구조를 갖는 것인 면역접합체.
    Figure pct00377

    Figure pct00378

    상기 식에서,
    L1은 -A1X2- 또는 -X2-이고;
    L2는 결합, -A2-, 또는 -A2X2-이고;
    L3은 결합, -A3-, 또는 -A3X2-이고;
    L4는 결합, -A4-, -A4X2-,
    Figure pct00379

    Figure pct00380
    이고;
    A1은 -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
    A2는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NR4-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH-, -(C(R4)2)nNH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
    Figure pct00381
    또는
    Figure pct00382
    이고;
    A3은 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nS-, -(C(R4)2)nS-, -S(CH2)n-, -S(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)NH(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)NH(C(R4)2)n-, -(CH2)n(O(CH2)n)mOC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mOC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mC(=O)-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mC(=O)-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-,
    Figure pct00383
    또는
    Figure pct00384
    이고;
    A4는 -C(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)m-, -(O(C(R4)2)n)m-, -((CH2)nO)m-, -(((C(R4)2)nO)m-, -((CH2)nO)m(CH2)n-, -(((C(R4)2)nO)mC(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)NH-, -(C(R4)2)nC(=O)NH-, -(CH2)nNHC(=O)-, -(C(R4)2)nNHC(=O)-, -NHC(=O)(CH2)n-, -NHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)NH(CH2)nS-, -C(=O)NH(C(R4)2)nS-, -S(CH2)nC(=O)NH-, -S(C(R4)2)nC(=O)NH-, -C(=O)NH(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -C(=O)NH(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -C(=O)(CH2)n-, -C(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nC(=O)-, -(C(R4)2)nC(=O)-, -(CH2)n(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)n(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNHC(=O)(CH2)n-, -(C(R4)2)nNHC(=O)(C(R4)2)n-, -(CH2)nNH((CH2)nO)m(CH2)n-, -(C(R4)2)nNH((C(R4)2)nO)m(C(R4)2)n-, -(O(CH2)n)mNHC(=O)(CH2)n-, 또는 -(O(C(R4)2)n)mNHC(=O)(C(R4)2)n-이고;
    각각의 X2는 독립적으로 결합,
    Figure pct00385

    Figure pct00386
    로부터 선택되고;
    각각의 R4는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, -C(=O)OH 및 -OH로부터 선택되고;
    각각의 R5는 독립적으로 H, C1 - 4알킬, 페닐 또는 1 내지 3개의 -OH 기로 치환된 C1 - 4알킬로부터 선택되고;
    각각의 R6은 독립적으로 H, 플루오로, -C(=O)OH로 치환된 벤질옥시, -C(=O)OH로 치환된 벤질, -C(=O)OH로 치환된 C1 - 4알콕시 및 -C(=O)OH로 치환된 C1 -4알킬로부터 선택되고;
    R7은 독립적으로 H, 페닐 및 피리딘으로부터 선택되고;
    R8은 독립적으로
    Figure pct00387
    로부터 선택되고;
    R9는 독립적으로 H 및 C1 - 6할로알킬로부터 선택되고;
    각각의 n은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
    각각의 m은 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 및 9로부터 선택되고;
    TG는 약물 모이어티, 친화도 프로브, 킬레이트화제, 분광학적 프로브, 방사성 프로브, 영상화 시약, 지질 분자, 폴리에틸렌 글리콜, 중합체, 나노입자, 양자점, 리포솜, PLGA 입자, 폴리사카라이드, 아세틸 기 또는 표면이다.
  58. 제57항에 있어서, 접합된 세린이
    Figure pct00388
    인 면역접합체.
  59. 제58항에 있어서, X2
    Figure pct00389
    또는 -(CH2)C(=O)NH-인 면역접합체.
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