KR20210093986A - 항체-약물 접합체 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항체의 제한된 결합 부위에서 하나 이상의 약물을 커플링시키는 연결기로서 하나 이상의 시스테인 또는 이의 유도체를 사용하는 항체-약물 접합체(ADC)에 관한 것으로서, 이의 제공에 의해 높은 약물 탑재량을 갖는 ADC 제품의 생산, 또는 적은 독성을 갖는 약물의 선택에 의해, 넓은 치료 윈도우를 갖는 ADC 제품을 수득할 수 있다. 또한, 복수의 약물이 하나의 결합 부위에 커플링될 수 있으므로, 본 발명의 방법에 의해 수득된 ADC 제품은 동일한 DAR 값의 경우 더 양호한 균일성을 갖는다. 또한, 생산에 필요한 항체의 양은 크게 감소되어 비용을 절감할 수 있다. 하나의 약물만 커플링된 항체-약물 접합체와 비교하여, 본 개시내용의 방법에 의해 생산된 항체-약물 접합체는 동일한 부위에 대한 커플링을 위해 더 적은 약물을 사용하면서 종양 세포에 대해 동일한 억제 또는 사멸 효과를 갖는다.

Description

항체-약물 접합체 및 이의 용도
본 개시내용은 생물의학 분야, 특히 하나 이상의 시스테인 잔기 또는 이의 유도체를 연결기로서 사용하는 항체-약물 접합체 및 이의 용도에 관한 것이고, 상기 연결기는 원하는 항체의 제한된 결합 부위에 하나 이상의 약물을 로딩할 수 있다.
항체-약물 접합체(ADC)는 활성 약물이 화학적 연결기를 통해 항체와 연결되는 생물학적 약물의 부류를 의미한다. ADC는 정밀-유도 무기 시스템과 같은 데, 이때 활성 약물은 항체의 안내 하에 병든 세포를 정확하게 사멸하는 탄약으로 사용된다. 따라서, ADC는 세포독성 약물의 높은 효능과 항체의 높은 표적화라는 두 가지 장점을 조합한다. 2019년 7월말까지 전세계적으로 단지 6개의 항체-접합 약물이 승인되었다(표 1).
[표 1]
시판되는 항체-약물 접합체
Figure pct00001
항체 상의 선택된 결합 부위의 비-고유성과 결찰 반응의 복잡성으로 인해, 실제 생성된 ADC 생성물은 상이한 부위에서 상이한 양의 약물과 연결된 상이한 양의 항체를 함유하는 ADC 혼합물이다. ADC 약물 생산의 이질성은 약물 생산 및 품질 관리에 큰 도전을 준다. 제품의 균일성을 고려할 때, 중요한 지표, 즉 DAR 값(약물-대-항체 비)이 있는데, 이는 항체 단위 수에 의해 운반될 수 있는 약물의 평균적인 수이다. DAR 값이 너무 작은 경우, 항체가 운반하는 약물 분자가 너무 적어 전체 약물 효능에 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 평균 DAR 값이 너무 높은 경우, 항체에 너무 많은 약물 분자가 로딩되어 ADC를 전체적으로 불안정하게 만들고, 약동학적 매개변수를 변경하고, 혈장 청소율을 높이고 반감기를 단축하고 전신 약물 독성을 증가시킬 수 있다.
현재, ADC에 대한 세 가지 고전적인 커플링 방법이 있는 데, 하나는 아미드 커플링이고, 다른 하나는 티올 커플링이고, 세 번째는 가교결합이다.
아미드 커플링은 연결기를 통해 항체의 리신(Lys) 잔기에 약물을 커플링시키는 것이다. ADC 약물 마일로타르그(Mylotarg)의 제1 세대는 이러한 아미드 커플링 방식을 채택한다. IgG에는 거의 100개의 리신이 있고, 커플링은 항체의 경쇄 및 중쇄에 있는 거의 40개의 노출된 리신 잔기에서 발생할 수 있고, 각각의 항체는 리신 커플링을 통해 상이한 양의 여러 약물 분자와 커플링될 수 있다. 따라서, 아미드 커플링에 의해 수득된 ADC는 매우 이질적이고, 제품의 균일성이 매우 낮아, 약물의 PK/PD 및 치료 윈도우에 심각한 영향을 미친다(http://www.sohu.com/a/277791166_464404 참조).
티올 커플링에서, 항체의 쇄간 다이설파이드 결합이 먼저 파괴되어 유리 시스테인(Cys) 잔기를 형성하고, 이는 시스테인 잔기와 매칭할 수 있는 연결기-약물 복합체와 추가로 커플링된다. IgG에는 단지 4 쌍의 쇄간 다이설파이드 결합이 존재하므로, 모든 쇄간 다이설파이드 결합이 끊어진 후에 8개의 유리 시스테인 잔기가 형성될 수 있고, 이에 따라 모노티올 커플링에 의해 수득된 ADC의 평균 DAR은 0 내지 8이다. 티올 커플링이 각각의 항체의 약물의 수를 더 잘 제어할 수 있지만, 쇄간 다이설파이드 결합의 파괴는 항체의 안정성을 크게 감소시킨다.
가교결합은 티올 커플링을 기반으로 개발된 새로운 유형의 커플링이다. 티올 커플링과 마찬가지로, 항체의 쇄간 다이설파이드 결합이 먼저 파괴되어 2개의 유리 잔기를 형성하고, 이는 동시에 추가로 커플링된다. 하나의 항체에 단지 4 쌍의 쇄간 다이설파이드 결합이 존재하므로, 쇄간 다이설파이드 결합이 모두 파괴된 후 8개의 유리 시스테인 잔기가 존재하고, 이에 따라 가교 커플링에 의해 형성된 ADC는 0 내지 4의 평균 DAR을 갖는다. 티올 커플링과 비교하여, 가교 커플링은 제품의 균일성을 더 잘 제어할 수 있고, 커플링 후 항체의 안정성을 크게 제공할 수 있다. 그러나, 가교 커플링의 DAR은 4개 이하이고, 즉 4개 이하의 약물이 하나의 항체에 커플링될 수 있다. 종양 세포 표면의 항원 수는 제한되고, 효과적인 ADC 활성에 필요한 항원 발현 수준은 상이한 항원의 특징에 따라 변한다. ADC는 치명적인 양의 세포독성 약물의 전달을 보장하기 위해 1 x 104개 이상의 항원/세포를 필요로 한다. 이상적으로, ADC 항체가 표적화하는 항원은 높은 카피 수(> 105개/세포)로 종양 세포의 표면에 고르게 발현되어야 한다. 종양 세포는 통상적으로 표면에 제한된 수의 항원(약 5,000 내지 106개 항원/세포)을 갖는 반면, ADC는 3.5 내지 4의 평균 DAR을 갖고(예컨대, 브렌툭시맙 베도틴은 4의 평균 DAR을 갖고, 트라스투주맙 엠탄신은 3.5의 평균 DAR을 가짐), 이는 종양 세포에 전달되는 약물의 양을 매우 적게 하여 종양 세포에 미치는 영향이 적다. 이것은 ADC의 임상 실패의 주요 원인 중 하나로 간주된다.
종양 세포 표면에 있는 제한된 수의 항원에 기초하여, 항체에 의해 운반되는 제한된 수의 약물이 종양 세포를 효과적으로 사멸할 수 있도록, 특히 강한 독성을 갖는 소분자가 종종 임상에 사용된다. 현재, ADC에 사용되는 소분자는 주로 아우리스타틴, 메이탄신, 칼리케아미신, 독소루비신 등의 부류를 포함한다. 이러한 소분자는 전통적인 화학요법 약물에 비해 암 세포에 대한 더 강력한 사멸 효과를 갖는다. 전형적으로, 표적 세포의 사멸은 평균 4 내지 6개 분자의 투약량으로 달성될 수 있다. 그러나, 이러한 고독성의 소분자 약물이 신체에서 표적을 벗어나면, 이는 환자에게 치명적이다. 또한, 이러한 소분자는 특히 독성을 갖는다(예를 들어, DM1은 많은 세포에 대해 약 10-11 mol/L의 IC50을 갖고, DM4는 약 10-12 mol/L의 IC50을 갖고(참고문헌 1: [Widdison WC, Wilhelm SD, Cavangh EE, et al. Semisynthetic maytansine analogues for the targeted treatment of cancer [J]. J Med Chem, 2006, 49: 4392-4408]; 참고문헌 2: [Lambert JM. Antibody-maytansinoid conjugates: a new strategy for the treatment of Cancer [J]. Drugs Future, 2010, 35: 471-480]), MMAE는 약 10-11 내지 10-9 mol/L의 IC50을 갖는다. 목표를 벗어난 상태와 조기 약물 방출과 같은 조건이 있는 경우, 환자에게 매우 큰 위험이 있을 것이다. FDA는 20개의 임상 시험용 신약(IND)에 대한 통합 분석을 수행하여, 동물에서 ADC 약물의 독성이 주로 조혈 독성, 간독성 및 생식 독성이고, 이들 중 일부가 피부 독성과 신독성이 있음을 발견하였고, 이때 조혈 독성, 간독성 및 생식 독성은 소분자 세포독성 약물과 직접적으로 관련이 있다(참고문헌 3: 문헌[Saber H, Leighton JK. An FDA oncology analysis of antibody-drug conjugates [J]. Regul Toxicol Pharmacol, 2015, 71(3): 444-452]). 그러나, 낮은 독성을 갖는 소분자 약물이 사용되는 경우, 탑재량으로서 소분자 약물의 양이 종종 너무 적어 생성되는 약물 효과가 너무 낮아 임상 실패를 야기한다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 개시내용은 더욱 활성인 약물을 커플링시킬 수 있는 신규한 항체-약물 접합체를 제공하고, 본 개시내용의 기술적 해법은 다음과 같다.
본 개시내용은 하기 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조를 갖는 항체-약물 접합체를 제공한다:
[화학식 I]
Figure pct00002
[화학식 II]
Figure pct00003
[화학식 III]
Figure pct00004
[화학식 IV]
Figure pct00005
상기 식에서,
A는 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고;
B1, B2, B3, ... 및 Bn은 동일하거나 상이할 수 있는 시스테인 또는 이의 유도체이고; B1 및 B2, B2 및 B3, ..., Bn-1 및 Bn은 탈수 축합 반응을 통한 펩티드 결합에 의해 연결되고;
L1, L2, L3, L4, ... 및 Ln+1은 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있는 연결기이고; L1은 B1의 아미노 말단에 공유 결합으로 연결되고, L2 및 B1, L3 및 B2, L4 및 B3, ..., Ln+1 및 Bn은 티올 기를 통해 공유 결합으로 연결되고, L2 및 D1, L3 및 D2, L4 및 D3, ..., Ln+1 및 Dn은 공유 결합으로 연결되고;
D1, D2, D3, ... 및 Dn은 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있는 활성 약물이고;
Z는 화학식 I의 B1의 카보닐 기, 화학식 II의 B2의 카보닐 기, 화학식 III의 B3의 카보닐 기, 또는 화학식 IV의 Bn의 카보닐 기에 공유 결합으로 연결된 기이고;
n은 4 이상의 정수이고, 활성 약물에 연결되는 분지의 수를 나타내고;
m은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또한, B1, B2, B3, ... 및 Bn은 각각 하기 화학식 V의 구조를 갖는다:
[화학식 V]
Figure pct00006
상기 식에서,
p는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또한, Z는 하기 기들로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00007
.
또한, 항체-약물 접합체는 하기 화학식 VI-1, VI-2, VI-3, VI-4 또는 VI-5의 구조를 갖는다:
[화학식 VI-1]
Figure pct00008
[화학식 VI-2]
Figure pct00009
[화학식 VI-3]
Figure pct00010
[화학식 VI-4]
Figure pct00011
[화학식 VI-5]
Figure pct00012
상기 식에서,
A는 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고;
L1, L2, L3, L4 및 L5는 각각 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있는 연결기이고;
D1, D2, D3 및 D4는 각각 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있는 활성 약물이고;
m은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또한, L1은 항체의 아미노 잔기 또는 티올 잔기에 공유 결합으로 연결되고; 바람직하게는, L1은 항체의 티올 기에 공유 결합으로 연결되고; 더욱 바람직하게는, L1은 항체의 쇄간 다이설파이드 결합을 파괴함으로써 형성된 티올 잔기에 공유 결합으로 연결된다.
또한, L1, L2, L3, L4, ... 및 Ln+1은 절단성 연결기, 절단성 연결기들의 조합, 또는 비-절단성 연결기이다.
더욱 또한, 절단성 연결기는 펩티드 연결기 또는 폴리설파이드 결합을 포함하고, 이때 상기 펩티드 연결기는 2 내지 20개의 아미노산을 포함하고, 바람직하게는 상기 펩티드 연결기는 -발린-시트룰린-(-Val-Cit-), -글리신-글리신-페닐알라닌-글리신-(-Gly-Gly-Phe-Gly-), -발린-알라닌-(-Val-Ala-), -발린-리신-(-Val-Lys-), -발린-아르기닌-(-Val-Arg-), -페닐알라닌-시트룰린-(-Phe-Cit-), -페닐알라닌-리신-(-Phe-Lys-), -페닐알라닌-아르기닌-(-Phe-Arg-) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 폴리설파이드 결합은 2 내지 8개의 황 원자를 함유하고, 바람직하게는 상기 폴리설파이드 결합은 다이설파이드 결합(-S-S-), 트라이설파이드 결합(-S-S-S-) 및 테트라설파이드 결합(-S-S-S-S-)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 특정례에서, L1은 하기 구조들로부터 선택될 수 있다:
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
.
일부 특정례에서, L2, L3, L4, ..., Ln+1은 하기 구조들로부터 선택될 수 있다:
Figure pct00017
Figure pct00018
또한, 항체 또는 이의 기능적 결합 단편은 단클론 항체, 다클론 항체, 항체 단편, Fab, Fab', Fab'-SH, F(ab')2, Fv, 단일 쇄 Fv(scFv), 다이아바디, 선형 항체, 이중특이적 항체, 다중특이적 항체, 키메라 항체, 인간화 항체, 완전 인간 항체, 또는 항체의 항원-결합 단편을 함유하는 융합 단백질이고, 바람직하게는 상기 항체는 인간화 단클론 항체 또는 완전 인간 항체이다.
또한, 항체는 IgG 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고, 바람직하게는 항체는 IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4 항체이다.
또한, 활성 약물은 세포독성 분자, 세포 분화 인자, 줄기 세포 영양 인자, 스테로이드 약물, 자가면역 질환의 치료용 약물, 항염증제, 및 감염성 질병의 치료용 약물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
더욱 또한, 세포독성 분자는 비제한적으로 튜불린 억제제 및 DNA 손상제를 포함하고, 바람직하게는, 상기 튜불린 억제제는 돌라스타틴의 세포독성 분자, 아우리스타틴의 세포독성 분자, 또는 메이탄신의 세포독성 분자를 포함하고; 상기 DNA 손상제는 칼리케아미신, 듀오카르마이신, 피롤로벤조다이아제핀(PBD), 안트라마이신의 유도체, 캄프토테신 또는 이의 유도체, 또는 SN-38을 포함하고, 더욱 바람직하게는, 아우리스타틴의 세포독성 분자는 MMAE, MMAF 또는 이의 유도체를 포함하고, 메이탄신의 세포독성 분자는 DM1, DM4 또는 이의 유도체를 포함하고, 더욱 바람직하게는, 세포독성 분자는 하기 분자를 포함한다:
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
또한, 항체-약물 접합체의 구조는 다음과 같이 표시된다:
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
상기 식에서,
A는 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고;
m은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 개시내용은 또한 유효량의 상기 항체-약물 접합체 중 어느 하나, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물을 약학적으로 허용되는 부형제와 함께 포함하는 약학 조성물을 제공한다.
본 개시내용은 또한 암의 치료용 약제의 제조를 위한 임의의 상기 항체-약물 접합체의 용도를 제공한다.
본 개시내용은 항체의 제한된 결합 부위에서 하나 이상의 약물을 커플링시키는 연결기로서 하나 이상의 시스테인 또는 이의 유도체를 사용하는 항체-약물 접합체(ADC)에 관한 것으로서, 이의 제공에 의해 더 높은 약물 탑재량을 갖는 ADC를 생산하기에 용이하다. 이론적으로, 더 높은 약물 탑재량을 갖는 ADC가 생산될 수 있으므로, 커플링용 약물이 더 큰 범위로부터 선택되어 더 낮은 독성을 갖는 ADC 제품을 제조하는 데 사용될 수 있고, 이에 의해 넓은 치료 윈도우를 갖는 ADC를 수득할 수 있다. 또한, 복수의 약물이 하나의 결합 부위에 커플링될 수 있으므로, 본 발명의 방법에 의해 수득된 ADC 제품은 동일한 DAR 값의 경우 더 양호한 균일성을 갖는다. 또한, 생산에 필요한 항체의 양은 크게 감소되어 비용을 절감할 수 있다. 또한, 예상치 않게, 생산에 요구되는 항체의 양이 상당히 감소될 수 있고, 이에 의해 비용을 절감할 수 있음이 밝혀졌다. 하나의 약물만 커플링된 항체-약물 접합체와 비교하여, 본 개시내용의 방법에 의해 생산된 항체-약물 접합체는 동일한 부위에 대한 커플링을 위해 더 적은 약물을 사용하면서 종양 세포에 대해 동일한 억제 또는 사멸 효과를 갖는다.
정의
명세서의 다른 부분과 관련된 다양한 용어가 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐 사용된다. 달리 지시되지 않는 한, 이러한 용어는 당업계에서 통상적인 의미를 갖는다. 기타 구체적으로 정의된 용어는 본원에 제공된 정의와 일치하는 방식으로 이해되어야 한다.
본원에 사용된 단수형 표현은 표준 실무에 따라 사용되고, 문맥상 달리 지시되지 않는 한, 복수형을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "항체-약물 접합체"는 2개 이상의 항체-약물 접합체 등의 조합을 포함한다.
"포함하다/함유하다"라는 단어가 본 명세서에서 사용되고, 추가로 "...로 이루어진" 및/또는 "...로 실질적으로 이루어진"과 같은 유사한 용어가 또한 제공됨이 이해되어야 한다.
수치 범위 및 매개변수 근사치가 본 개시내용의 넓은 범주에 제시되지만, 특정례에 제시된 수치 값은 가능한 한 정확하게 기록되었다. 그러나, 모든 숫자 값은 각각의 측정에 존재하는 표준 편차로 인해 본질적으로 특정 오류를 포함할 수 있다. 또한, 본원에 개시된 모든 범위는 임의의 모든 하위범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 기록된 "1 내지 10"의 범위는 최소값 1과 최대값 10 사이의 모든 하위범위(종말점 포함)를 포괄하는 것으로 간주되어야 하고; 즉, 1 이상의 최소값으로 시작하는 모든 하위범위, 예컨대 1 내지 6.1, 및 10 이하의 최대값으로 종결되는 하위범위, 예컨대 5.5 내지 10이 포함된다. 또한, "본원에 혼입되는" 것으로 지칭되는 모든 참고문헌은 이의 전문이 혼입되는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시내용에 사용된 "
Figure pct00031
"는 "
Figure pct00032
"를 함유하는 기가 화학 결합에 의해 다른 기에 연결됨을 지칭한다.
본 개시내용의 연결 단위 및 연결기는 상호교환적으로 사용될 수 있고; 본 개시내용의 활성 단위, 약물 및 독은 상호교환적으로 사용될 수 있다.
본 개시내용의 용어 "항원"은 면역 반응을 유도하거나 항체 또는 항원-결합 분자에 의해 결합될 수 있는 임의의 분자를 지칭한다. 면역 반응은 항체 생산 또는 특정 면역적격 세포의 활성화 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 당업자는 거의 모든 단백질 또는 펩티드를 비롯한 모든 거대분자가 항원으로 작용할 수 있음을 쉽게 인식할 것이다. 일반적으로, 항원은 내인성으로 발현되거나, 즉 게놈 DNA에 의해 발현될 수 있거나, 재조합적으로 발현될 수 있거나, 화학적으로 합성될 수 있다. 본 개시내용과 관련된 "항원"은 구체적으로 당업계에 주지되어 있고 당업계에 주지된 항체 제조 방법에 의해 제조될 수 있는 종양-연관 항원을 지칭한다. 암 진단 및 치료를 위한 효과적인 세포-수준 표적을 개발하기 위해 연구자들은 막관통 또는 기타 종양-연관 폴리펩티드를 찾으려고 노력하였다. 이들 표적은 하나 이상의 암 세포의 표면에서 특이적으로 발현될 수 있지만, 하나 이상의 비-암 세포의 표면에서는 발현이 거의 또는 전혀 없다. 전형적으로, 이러한 종양-연관 폴리펩티드는 비-암 세포의 표면에 대해 암 세포의 표면에서 과발현된다. 이러한 종양-연관 인자의 동정은 암의 항체-기반 치료의 특정 표적화 특징을 크게 향상시킬 수 있다. 종양-연관 항원은 비제한적으로 하기 열거된 종양-연관 항원 (1) 내지 (36)을 포함한다. 편의상, 명칭, 기타 명칭 및 젠뱅크(Genbank) 수탁번호를 비롯한 당업계에 주지된 항원-관련 정보가 하기 표시된다. 종양-연관 항원에 상응하는 핵산 및 단백질 서열은 젠뱅크와 같은 공개 데이터베이스에서 찾을 수 있다. 상응하는 항체에 의해 표적화된 종양-연관 항원은 실제 확인된 서열과 적어도 70%, 80%, 85%, 90% 또는 95% 상동성을 갖거나, 참조된 종양-연관 항원 서열과 함께 완전히 동일한 생물학적 특성 및 특징을 갖는 모든 아미노산 서열 변이체 및 상동체를 포함한다. 종양-연관 항원 (1) 내지 (37)은 다음과 같다:
(1) BMPR1B(뼈 형태형성 단백질 수용체-1B, 젠뱅크 수탁번호 NM_001203);
(2) E16(LAT1, SLC7A5, 젠뱅크 수탁번호 NM_003486);
(3) STEAP1(전립선 1의 6개의 막관통 상피 항원, 젠뱅크 수탁번호 NM_012449);
(4) 0772P(CA125, MUC16, 젠뱅크 수탁번호 AF361486);
(5) MPF(MPF, MSLN, SMR, 거핵구 강화 인자, 메조텔린, 젠뱅크 수탁번호 NM_005823);
(6) Napi3b(NAPI-3B, NPTIIb, SLC34A2, 용질 담체 패밀리 34(나트륨 포스페이트) 멤버 2, 유형 II 나트륨-의존성 포스페이트 운반체 3b, 젠뱅크 수탁번호 NM_006424);
(7) Sema 5b(FLJ10372, KIAA1445, Mm.42015, SEMA5B, SEMAG, 뇌 신호전달 단백질 5b Hlog, sema 도메인, 7개의 트롬보스폰딘 반복체(1 형 및 1 형-유사), 막 관통 도메인(TM) 및 짧은 세포질 도메인, (뇌 신호전달 단백질) 5B, 젠뱅크 수탁번호 AB040878);
(8) PSCA hlg(2700050C12Rik, C530008016Rik, RIKEN cDNA 2700050C12, RIKEN cDNA 2700050C12 유전자, 젠뱅크 수탁번호 AY358628);
(9) ETBR(엔도텔린 B 형 수용체, 젠뱅크 수탁번호 AY275463);
(10) MSG783(RNF124, 가상 단백질 FLJ20315, 젠뱅크 수탁번호 NM_017763);
(11) STEAP2(HGNC_8639, IPCA-1, PCANAP1, STAMP1, STEAP2, STMP, 전립선암-연관 유전자 1, 전립선암-연관 단백질 1, 전립선 2의 6개의 막관통 상피 항원, 6개의 막관통 전립선 단백질, 젠뱅크 수탁번호 AF455138);
(12) TrpM4(BR22450, FLJ20041, TRPM4, TRPM4B, 일시적 수용체 전위 양이온 채널, 서브패밀리 M, 멤버 4, 젠뱅크 수탁번호 NM_017636);
(13) CRIPTO(CR, CR1, CRGF, CRIPTO, TDGF1, 기형 종-유래 성장 인자, 젠뱅크 수탁번호 NP_003203 또는 NM_003212);
(14) CD21(CR2(보체 수용체 2) 또는 C3DR(C3d/EB 바이러스 수용체) 또는 Hs.73792, 젠뱅크 수탁번호 M26004);
(15) CD79b(CD79B, CD79β, IGb(면역글로불린-연관 베타), B29, 젠뱅크 수탁번호 NM_000626);
(16) FcRH2(IFGP4, IRTA4, SPAP1A(포스파타제-고정 단백질 1a를 함유하는 SH2 도메인), SPAP1B, SPAP1C, 젠뱅크 수탁번호 NM_030764);
(17) HER2(ErbB2, 젠뱅크 수탁번호 M11730);
(18) NCA(CEACAM6, 젠뱅크 수탁번호 M18728);
(19) MDP(DPEP1, 젠뱅크 수탁번호 BC017023);
(20) IL20Rα(IL20Ra, ZCYTOR7, 젠뱅크 수탁번호 AF184971);
(21) 브레비칸(Brevican)(BCAN, BEHAB, 젠뱅크 수탁번호 AF229053);
(22) EphB2R(DRT, ERK, Hek5, EPHT3, Tyro5, 젠뱅크 수탁번호 NM_004442);
(23) ASLG659(B7h, 젠뱅크 수탁번호 AX092328);
(24) PSCA(전립선 줄기 세포 항원 전구체, 젠뱅크 수탁번호 AJ297436);
(25) GEDA(젠뱅크 수탁번호 AY260763);
(26) BAFF-R(B 세포 활성화 인자 수용체, BLyS 수용체 3, BR3, 젠뱅크 수탁번호 AF116456);
(27) CD22(B 세포 수용체 CD22-B 이소타입, 젠뱅크 수탁번호 AK026467);
(28) CD79a(CD79A, CD79α, Igβ(CD79B)와 공유적으로 상호작용하고 표면에서 IgM 분자와 복합체를 형성할 수 있는 면역글로불린-연관 알파, B 세포 분화 신호에 관여하는 B 세포-특이적 단백질 전달, 젠뱅크 수탁번호 NP_001774.1);
(29) CXCR5(버킷(Burkitt) 림프종 수용체 1, CXCL13 케모카인에 의해 활성화된 G-단백질 커플링된 수용체, 이는 림프구 이동 및 체액 방어, HIV-2 감염 및 가능한 경우 AIDS, 림프종, 골수종 및 백혈병에서 역할을 함, 젠뱅크 수탁번호 NP_001701.1);
(30) HLA-DOB(펩티드에 결합하여 이를 CD4+ T 림프계 세포에 제공하는 MHC 클래스 II 분자(Ia 항원)의 베타 아단위, 젠뱅크 수탁번호 NP_002111.1);
(31) P2X5(퓨린 수용체 P2X 리간드-게이팅된 이온 채널 5, 세포외 ATP에 의해 게이팅된 이온 채널, 이는 시냅스 전달 및 신경 재생에 관여할 수 있고, 이의 결함이 특발성 배뇨근 불안정성의 병태생리학적 병태를 야기할 수 있음, 젠뱅크 수탁번호 NP_002552.2);
(32) CD72(B 세포 분화 항원 CD72, Lyb-2, 젠뱅크 수탁번호 NP_001773.1);
(33) LY64(림프구 항원 64(RP105), 류신 반복체가 풍부한 I 형 막 단백질(LRR)의 계열, 이는 B 세포 활성화 및 세포자멸을 조절하고, 기능 상실은 전신 홍반성 루푸스 환자의 증가된 질병 활성과 연관됨, 젠뱅크 수탁번호 NP_005573.1);
(34) FcRH1(Fc 수용체-유사 단백질 1, 이는 C2-형 Ig-유사 및 ITAM 도메인을 포함하는 추정 면역글로불린 Fc 도메인 수용체는 B 림프구 분화에서 역할을 할 수 있음, 젠뱅크 수탁번호 NP_443170.1);
(35) IRTA2(전좌-연관 면역글로불린 수퍼패밀리 수용체 2, B 세포 발달 및 림프종 생산에 역할을 할 수 있는 추정 면역수용체; 전좌에 의해 유발된 유전적 질환은 일부 B 세포 악성 종양에서 발생, 젠뱅크 수탁번호 NP_112571.1);
(36) TENB2(EGF/헤레굴린 패밀리 및 성장 인자의 폴리스타틴과 연관된 예측된 막관통 프로테오글리칸, 젠뱅크 수탁번호 AF179274);
(37) 기타 관련 항원.
본 개시내용에서 용어 "항체"는 가장 넓은 범위로 사용되고, 다양한 항체 구조, 예컨대, 비제한적으로 단클론 항체, 다클론 항체, 다중특이적 항체(예컨대, 이중특이적 항체) 및 항체 단편을 포괄한다. 일반적으로, 항체는 다이설파이드 결합에 의해 서로 연결된 적어도 2개의 중쇄 및 2개의 경쇄, 또는 이의 항원-결합 단편을 포함할 수 있다. 각각의 중쇄는 중쇄 가변 영역 및 중쇄 불변 영역을 포함한다. 중쇄 불변 영역은 CH1, CH2 및 CH3의 3개의 불변 도메인을 포함한다. 각각의 경쇄는 경쇄 가변 영역 및 경쇄 불변 영역을 포함한다. 경쇄 불변 영역은 불변 도메인 CL을 함유한다. 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역은 프레임워크 영역(FR)으로 지칭되는 더욱 보존된 영역이 산재된 상보성 결정 영역(CDR)으로 지칭되는 초가변 영역으로 추가로 세분될 수 있다. 각각의 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역은 FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4의 순서로 아미노 말단에서 카복시 말단까지 배열된 3개의 CDR 및 4개의 FR을 포함한다. 중쇄 및 경쇄의 가변 영역은 항원과 상호작용하는 결합 도메인을 함유한다. Ab의 불변 영역은 면역 시스템의 다양한 세포(예컨대, 효과기 세포) 및 고전적 보체 시스템의 제1 성분(C1q)을 비롯한 숙주 조직 또는 인자에 대한 면역글로불린의 결합을 매개할 수 있다. 달리 지시되지 않는 한, 본 개시내용에서 용어 "항체"는 특이적 결합에 대해 온전한 항체와 경쟁하는 온전한 면역글로불린 또는 이의 항원-결합 단편을 포괄한다. 항원-결합 단편은 재조합 DNA 기술 또는 온전한 항체의 효소적 또는 화학적 절단에 의해 생성될 수 있다. 항원-결합 단편은 Fab, Fab', F(ab')2, Fv, 도메인 항체(dAb), 상보성 결정 영역(CDR)을 포함하는 단편, 단일 쇄 항체(scFv), 키메라 항체, 2가 항체, 3가 항체, 4가 항체, 및 폴리펩티드에 특이적 항원-결합을 부여하기에 충분한 면역글로불린의 단편을 적어도 함유하는 폴리펩티드를 포함한다. 본 개시내용에서 용어 "항체"는 또한 자연 발생 및 비-자연 발생(재조합적으로 생성됨) 항체, 인간 및 비-인간 항체, 단일특이적 항체, 다중특이적 항체(예컨대, 이중특이적 항체), 면역글로불린, 합성 항체, 2개의 중쇄 및 2개의 경쇄 분자를 포함하는 사량체 항체, 항체 경쇄 단량체, 항체 중쇄 단량체, 항체 경쇄 이량체, 항체 중쇄 이량체, 항체 경쇄-항체 중쇄 쌍, 세포내 항체(예컨대, 문헌[Stocks, (2004) Drug Discovery Today 9(22): 960-66] 참조), 항체 융합 화합물(이러한 용어는 항체-약물 접합체를 포함하고, 종종 본원에서 "항체 접합체"로 지칭됨), 이종접합체 항체, 단일 도메인 항체, 1가 항체, 단일 쇄 항체 또는 단일 쇄 Fv(scFv), 낙타화 항체, 아피바디(affybody), Fab 단편, F(ab')2 단편, 다이설파이드-연결된 Fv(sdFv), 항-이디오타입(항-Id) 항체(예컨대, 항-항-Id 항체), 미니바디, 도메인 항체, 합성 항체(종종 본원에서 "항체 모방체"로 지칭됨) 및 이의 항원-결합 단편을 포함한다.
본 개시내용에서 용어 "기능적 단편"은 항체가 유래된 중쇄 또는 경쇄 가변 쇄의 부분 서열로 구성되거나 이를 포함하는 항체 단편을 지칭한다. 부분 서열은, 이것이 유래된 항체와 동일한 결합 특이성, 및 충분한 친화도(바람직하게는 이것이 유래된 항체의 친화도의 1/100 이상, 더욱 바람직하게는 1/10 이상)를 보유할 수 있다. 이러한 기능적 단편은 이것이 유래된 항체 서열의 5개 이상의 아미노산, 바람직하게는 10, 15, 25, 50 및 100개의 인접 아미노산을 포함한다.
용어 "인간화 항체"는 비-인간 항체로부터 유래된 CDR 영역을 포함하는 항체를 지칭하고, 항체의 다른 부분은 하나의(또는 여러) 인간 항체로부터 유래된다. 더욱이, 결합 친화도를 유지하기 위해, 골격(FR로 지칭됨)의 일부 잔기가 변형될 수 있다(문헌[Jones et al., Nature, 321:522-525, 1986; Verhoeyen et al., Science, 239:1534-1536, 1988]; 문헌[Riechmann et al., Nature, 332: 323-327, 1988]). 본 개시내용에 따른 인간화 항체 또는 이의 단편은 당업자에게 공지된 기술에 의해 제조될 수 있다(예를 들어, 문헌[Singer et al., J. Immun. 150: 2844-2857, 1992]; 문헌[Mountain et al., Biotechnol. Genet. Eng. Rev., 10: 1-142, 1992]; 또는 문헌[Bebbington et al., Bio/Technology, 10:169-175, 1992]).
용어 "키메라 항체"는 가변 영역 서열이 하나의 종으로부터 유래되고 불변 영역 서열이 다른 종으로부터 유래된 항체, 예를 들어 마우스 항체로부터 유래된 가변 영역 서열을 갖는 항체 및 인간 항체로부터 유래된 불변 영역 서열을 갖는 항체를 지칭한다. 본 개시내용에 따른 키메라 항체 또는 이의 단편은 유전자 재조합 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 키메라 항체는 프로모터, 및 본 개시내용에 따른 비-인간(특히 뮤린) 단클론 항체의 가변 영역을 코딩하는 서열, 및 인간 항체의 불변 영역을 코딩하는 서열을 포함하는 재조합 DNA를 클로닝함으로써 생성될 수 있다. 이러한 재조합 유전자에 의해 코딩되는 본 개시내용의 키메라 항체는, 예를 들어 뮤린 DNA로부터 유래된 가변 영역에 의해 특이성이 결정되고 인간 DNA로부터 유래된 불변 영역에 의해 이소타입이 결정되는 뮤린-인간 키메라일 것이다. 예를 들어, 키메라 항체를 제조하는 방법에 대해서는 문헌[Verhoeyn et al., BioEssays, 8:74, 1988]을 참고한다.
용어 "단클론 항체"는 단일 분자 조성을 갖는 항체 분자의 제제를 지칭한다. 단클론 항체는 특정 에피토프에 대한 단일 결합 특이성과 친화도를 나타낸다.
일부 특정례에서, 본 개시내용의 항체는 비제한적으로 무로모나브-CD3, 압식시맙, 리툭시맙, 다클리주맙, 팔리비주맙, 인플릭시맙, 트라스투주맙, 에타네르셉트, 바실릭시맙, 겜투주맙, 알렘투주맙, 이브리투주맙, 아달리무맙, 알레파셉트, 오말리주맙, 에팔리주만, 토시투모맙, 세툭시맙, ABT-806, 베바시주맙, 나탈리주맙, 라니비주맙, 파니투무맙, 에쿨리주맙, 릴로나셉트, 세르톨리주맙, 로미플로스팀, AMG-531, 골리무맙, 우스텍키누맙, ABT-874, 벨라타셉트, 벨리무맙, 아타시셉트 항-CD20 항체, 카나키누맙, 토실리주맙, 아테졸리주맙, 메폴리주맙, 퍼투주맙, HuMax CD20, 트레멜리무맙, 티실리무맙, 이필리무맙, IDEC-114, 인투주맙, HuMax EGFR, 아필베르셉트, HuMax-CD4, 테플리주맙, 오텔릭수주맙, 카투막소맙, 항-EpCAM, 항체 IGN101, 아다키무맙, 오레고보맙, 디누툭시맙, 기렌툭시맙, 데노수맙, 바피뉴주맙, 모타비주맙, 에품구맙, 락시바쿠맙, LY2469298 및 벨투주맙을 포함한다.
본 개시내용에서 용어 "연결기"는 단백질/항체 분자 및 약물 분자와 각각 반응할 수 있는 이작용기 또는 다작용기를 갖는 분자를 지칭하고, 이에 따라 단백질/항체를 약물 분자와 연결하기 위한 "가교"로서 역할을 한다. 세포에서 약물 방출의 기전에 따라, "연결기" 또는 "항체-약물 접합체의 연결기"는 비-절단성 연결기 및 절단성 연결기의 2개의 부류로 분류될 수 있다.
비-절단성 연결기는 구조가 생체 내에서 분해되거나 파괴되기 어려운 비교적 안정한 연결기이다. 비-절단성 연결기를 함유하는 항체-약물 접합체의 경우, 약물 방출 기전은 다음과 같다: 접합체가 항원에 결합하고, 이어서 내포작용에 의해 취해지고; 항체는 리소좀에서 가수분해되고, 소분자 약물, 연결기, 및 항체의 아미노산 잔기로 구성된 활성 분자가 방출된다. 구조의 결과적인 변화는 약물의 세포독성을 감소시키지 않는다. 그러나, 활성 분자가 하전되므로(아미노산 잔기에 기인하여), 인접한 세포로 침투할 수 없다. 따라서, 이러한 활성 약물은 표적 항원(항원-음성 세포)을 발현하지 않는 인접 종양 세포를 사멸할 수 없다(방관자 효과)(문헌[Bioconjugate Chem. 2010, 21, 5-13]). 일반적인 비-절단성 연결기는 MC 연결기 및 MCC 연결기 등이다:
Figure pct00033
.
이름에서 알 수 있듯이 절단성 연결기는 표적 세포에서 절단되어 활성 약물(소분자 약물 자체)을 방출할 수 있다. 절단성 연결기는 화학적으로 불안정한 연결기 및 효소-불안정한 연결기의 두 가지 주요 부류로 분류될 수 있다.
화학적으로 불안정한 연결기는 상이한 혈장 및 세포질 특성으로 인해 선택적으로 절단될 수 있다. 이러한 특성은 pH, 글루타티온 농도 등을 포함한다.
pH-민감성 연결기는 종종 산-불안정성 연결기로 지칭된다. 이러한 연결기는 혈액의 중성 환경(pH 7.3 내지 7.5)에서 비교적 안정하지만, 약산성 엔도좀(pH 5.0 내지 6.5) 및 리소좀(pH 4.5 내지 5.0)에서는 가수분해된다. 대부분의 제1 세대 항체-약물 접합체는 이러한 유형의 연결기, 예컨대, 하이드라존, 카보네이트, 아세탈, 케탈을 사용하였다. 이러한 유형의 연결기를 사용하는 항체-약물 접합체는 전형적으로 혈장내 산-불안정성 연결기의 제한된 안정성으로 인해 더 짧은 반감기(2 내지 3일)를 갖는다. 이러한 짧은 반감기는 새로운 세대의 항체-약물 접합체에서 pH-민감성 연결기의 사용을 어느 정도 제한한다.
글루타티온-민감성 연결기는 다이설파이드 연결기로도 공지된다. 약물 방출은 세포내 글루타티온의 높은 농도(mM 범위)와 혈액내 글루타티온의 상대적으로 낮은 농도(μM 범위)의 차이에 의해 유발된다. 특히, 종양 세포의 경우, 낮은 산소 함량이 향상된 환원효소 활성을 야기하여 더 높은 글루타티온 농도를 유발한다. 다이설파이드 결합은 열역학적으로 안정하므로 플라즈마에서 더 나은 안정성을 갖는다.
펩티드 연결기와 같은 효소-불안정성 연결기는 약물 방출을 더 잘 제어할 수 있다. 펩티드 연결기는 카텝신 B 또는 플라스민과 같은 리소좀에서 프로테아제에 의해 효율적으로 절단될 수 있다(이러한 효소의 함량은 일부 종양 조직에서 증가한다). 세포외 부적절한 pH와 혈청 프로테아제 억제제가 일반적으로 프로테아제를 세포 외부에서 불활성화시키므로, 이러한 펩티드 연결은 혈장 순환에서 매우 안정한 것으로 여겨진다. 높은 혈장 안정성과 우수한 세포내 절단 선택성 및 효과의 관점에서, 효소-불안정성 연결기는 항체-약물 접합체의 절단성 연결기로 널리 사용된다. 전형적인 효소-불안정성 연결기는 vc 연결기 등이다.
Figure pct00034
자살 연결기는 전형적으로 절단성 연결기와 활성 약물 사이의 키메라, 또는 그 자체가 절단성 연결기의 일부이다. 자살 연결기의 기전은 절단성 연결기가 적절한 조건 하에 파괴될 때, 자살 연결기가 자발적으로 구조 재배열을 수행하여 이에 연결된 활성 약물을 방출할 수 있다는 것이다. 통상적인 자살 연결기는 p-아미노벤질 알코올(PAB)과 같다.
Figure pct00035
본 개시내용에서 용어 "활성 약물"은 본 개시내용의 접합체를 생산하기 위한 바람직한 생물학적 활성 및 반응성 작용기를 갖는 임의의 화합물을 광범위하게 지칭한다. 바람직한 생물학적 활성은 인간 또는 다른 동물의 질병을 진단, 치유, 완화, 치료, 예방하는 능력을 포함한다. 신규한 약물이 지속적으로 발견되고 개발됨에 따라, 이러한 신약도 본 개시내용의 약물에 혼입되어야 한다. 구체적으로, 약물은 비제한적으로 세포독성 약물, 세포 분화 인자, 줄기 세포 영양 인자, 스테로이드 약물, 자가면역 질환 치료용 약물, 항염증 약물, 또는 감염성 질병에 대한 약물을 포함한다. 더욱 구체적으로, 약물은 비제한적으로 튜불린 억제제 또는 DNA, RNA 손상제를 포함한다. 바람직하게는, 본 개시내용에 포함된 활성 약물은 비제한적으로 다음을 포함한다:
(a) 에를로티닙, 보르테조밉, 풀베스트란트, 수텐트, 레트로졸, 이마티닙 메실레이트, PTK787/ZK222584, 옥살리플라틴, 5-플루오로우라실, 폴린산, 라파마이신, 라파티닙, 로나파닙, 소라페닙, 게피티닙, AG1478, AG1571, 티오테파, 사이클로포스파미드, 부설판, 임프로설판, 피포설판, 벤조도파, 카보쿠온, 메투레도파, 우레도파, 에틸렌이민, 알트레타민, 트라이에틸렌 멜라민, 트라이에틸렌 포스포라미드, 트라이에틸렌 티오포스포라미드, 트라이메틸올 멜라민, 불라타신, 불라타시논, 캄프토테신, 토포테칸, 브리오스타틴, 칼리스타틴, CC-1065, 아도젤레신, 카르젤레신, 비젤레신, 크립토파이신 1, 크립토파이신 8, 돌라스타틴, 듀오카르마이신, KW-2189, CB1-TM1, 엘류테로빈, 판크라티스타틴, 사르코딕티인, 스폰지스타틴, 클로람부실, 클로르나파진, 콜로포스파미드, 에스트라무스틴, 이포스파미드, 다이클로로메틸 다이에틸아민, 멜팔란, 노벰비친, 페네스테린, 프레드니무스틴, 트로포스파미드, 우라실 머스타드, 카르무스틴, 클로로조토신, 포테무스틴, 로무스틴, 니무스틴, 라님누스틴, 칼리케아미신, 칼리케아미신 γ1, 칼리케아미신 ω1, 다인미신, 다인미신 A, 클로드로네이트, 에스퍼라미신, 네오카르지노스타틴 크로모포어, 아클라시노마이신, 악티노마이신, 오트라르마이신, 아자세린, 블레오마이신, 악티노마이신 C, 카라비신, 카르미노마이신, 카르지노필린, 크로모마이신, 닥티노마이신, 다우노루비신, 데토루비신, 6-다이아조-5-옥소-L-노르류신, 아드리아마이신, 모르폴리노 아드리아마이신, 시아노모르폴리노 아드리아마이신, 2-피롤리노-아드리아마이신, 리포솜 아드리아마이신, 데옥시아드리아마이신, 에피루비신, 에소루비신, 마르셀로마이신, 미토마이신 C, 마이코페놀산, 노갈라마이신, 올리보마이신, 페플로마이신, 포트피로마이신, 푸로마이신, 쿠엘라마이신, 로도루비신, 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 투베르시딘, 우베니멕스, 지노스타틴, 조루비신, 5-플루오로우라실, 데노프테린, 메토트렉세이트, 프테로프테린, 트라이메트렉세이트, 플루다라빈, 6-머캅토퓨린, 티아미프린, 티오구아닌, 안시타빈, 아자시티딘, 6-아자우리딘, 카르모푸르, 시타라빈, 다이데옥시우리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈, 플록스우리딘, 칼루스테론, 드로모스타놀론 프로피오네이트, 에피티오스탄올, 메피티오스탄, 테스토락톤, 알도포스파미드 글리코사이드, 미토탄, 트릴로스탄, 폴린산, 아세글라톤, 알도포스파미드 글리코사이드, 아미노레불린산, 에닐우라실, 암사크린, 베스트라부실, 비산트렌, 에다트락세이트, 데포파민, 데메콜신, 다이아지쿠온, 엘포르미틴, 엘립티늄 아세테이트, 에토글루시드, 갈륨 니트레이트, 하이드록시우레아, 렌티난, 로니다민, 메이탄신, 안사미토신, 미토구아존, 미톡산트론, 모피단몰, 니트라에린, 펜토스타틴, 페나메트, 피라루비신, 로속산트론, 2-에틸 하이드라자이드, 프로카바진, 폴리사카라이드-k, 라족산, 리조마이신, 시조피란, 스피로게르마늄, 테누아존산, 트리아지쿠온, 2,2',2"-트라이클로로트라이에틸아민, T-2 독소, 베라쿠린 A, 로리딘 A, 안구이딘, 우레탄, 빈데신, 다카바진, 만노무스틴, 다이브로모만니톨, 미톨락톨, 피포브로만, 건조 사이토신, 아라비노사이드, 사이클로포스파미드, 티오테파, 파클리탁셀, 파클리탁셀의 알부민 조작 나노입자 제제, 도세탁셀, 클로람부실, 겜시타빈, 6-티오구아닌, 머캅토퓨린, 시스플라틴, 카보플라틴, 빈블라스틴, 백금, 에토포사이드, 이포스파미드, 미톡산트론, 빈크리스틴, 비노렐빈, 미톡산트론, 테니포사이드, 에다트락세이트, 다우노마이신, 아미노프테린, 젤로다, 이반드로네이트, CPT-11, 토포이소머라제 억제제 RFS 2000, 다이플루오로메틸오르니틴, 레티노산, 카페시타빈, 또는 이의 임의의 약학적으로 허용되는 염, 용매화물 또는 산;
(b) 모노카인, 림포카인, 전통적인 폴리펩티드 호르몬, 부갑상선 호르몬, 티록신, 렐락신, 프로렐락신, 당단백질 호르몬, 여포 자극 호르몬, 갑상선 자극 호르몬, 황체형성 호르몬, 간 성장 인자, 섬유아세포 성장 인자, 프로락틴, 태반 락토겐, 종양 괴사 인자-α, 종양 괴사 인자-β, 뮐러 억제 물질, 마우스 성선 자극 호르몬-관련 펩티드, 인히빈, 액티빈, 혈관 내피 성장 인자, 트롬보포이에틴, 에리트로포이에틴, 골유도 인자, 인터페론, 인터페론-α, 인터페론-β, 인터페론-γ, 콜로니 자극 인자("CSF"), 대식세포-CSF, 과립구-대식세포-CSF, 과립구-CSF, 인터루킨(IL), IL-1, IL-1α, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, 종양 괴사 인자, TNF-α, TNF-β, 폴리펩티드 인자, LIF, 키트 리간드, 또는 이들의 임의의 조합;
(c) 디프테리아 독소, 보툴리눔 독소, 파상풍 독소, 이질 독소, 콜레라 독소, 아마니틴, 아마니틴 유도체, α-아마니틴, 피롤로벤조다이아제핀, 피롤로벤조다이아제핀 유도체, 테트로도톡신, 브레베톡신, 시구아톡신, 리신, AM 독소, 마이크로튜불린 리신, 겔다나마이신, 메이탄신의 화합물, 칼리케아미신, 다우노루비신, 아드리아마이신, 메토트렉세이트, 빈데신, SG2285, 돌라스타틴, 돌라스타틴의 유사체, 아우리스타틴, 크립토파이신, 캄프토테신, 캄프토테신의 유도체 및 대사산물, 리조마이신, 리조마이신의 유도체, CC-1065, CC-1065의 유사체 또는 유도체, 듀오카르마이신, 엔디인 항생제, 에스페라미신, 에포틸론, 아조나파이드, 아플리딘, 톡소이드 또는 이들의 임의의 조합;
(d) 친화성 리간드(이때, 친화성 리간드는 기질, 억제제, 자극제, 신경전달물질, 방사성 동위원소 또는 이들의 임의의 조합임);
(e) 방사성 표지, 32P, 35S, 형광 염료, 전자 밀도 시약, 효소, 비오틴, 스트렙타비딘, 디지톡신, 합텐, 면역원성 단백질, 표적에 상보적인 서열을 갖는 핵산 분자, 또는 이들의 임의의 조합;
(f) 면역조절 화합물, 항암제, 항바이러스제, 항균제, 항진균제 및 항기생충제 또는 이들의 임의의 조합;
(g) 타목시펜, 랄록시펜, 드롤록시펜, 4-하이드록시타목시펜, 트라이옥시펜, 날록시펜, LY117018, 오나프리스톤 또는 토레미펜;
(h) 4(5)-이미다졸, 아미노글루테티미드, 메게스트롤 아세테이트, 엑세메스탄, 레트로졸 또는 아나스트로졸;
(i) 플루타미드, 닐루타미드, 비칼루타미드, 류프롤라이드, 고세렐린 또는 트록사시타빈;
(j) 아로마타제 억제제;
(k) 단백질 키나제 억제제;
(1) 지질 키나제 억제제;
(m) 안티센스 올리고뉴클레오티드;
(n) 리보자임;
(o) 백신; 및
(p) 항-혈관신생제.
본 개시내용의 일부 양태에서, "활성 약물"은 메이탄신, V-ATPase 억제제, 프로-세포자멸제, Be12 억제제, McL1 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTOr 억제제, 미세소관 안정화제, 미세소관 불안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, MetAP(메티오닌 아미노펩티다제), 단백질 CRM1의 핵 생성 억제제, DPPIV 억제제, 프로테아좀 억제제, 미토콘드리아에서 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, 키나제 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, 키네신 억제제, HDAC 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제, DNA 작은 홈 결합제, DHFR 억제제, 및 돌라스타틴 펩티드, 비타민 A 전구체 및 엽산으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 개시내용의 일부 양태에서, "활성 약물"은 세포독성 약물(예컨대, 항대사물질, 항종양 항생제, 알칼로이드), 면역강화제 또는 방사성 동위원소이다. 바람직하게는, 약물은 아마니틴, 안트라사이클린, 바카틴, 캄프토테신, 세마토틴, 콜치신, 콜시미드, 콤브레타스타틴, 크립토파이신, 디스코더몰리드, 도세탁셀, 독소루비신, 에키노마이신, 엘류테로빈스, 에포틸론, 에스트라무스틴, 렉시트롭신, 메이탄신, 메토트렉세이트, 네트롭신, 퓨로마이신, 리족신, 탁산, 튜불리신 및 빈카 알칼로이드로 이루어진 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게는, 약물은 MMAD(모노메틸 아우리스타틴 D) 및 이의 유도체, MMAE(모노메틸 아우리스타틴 E) 및 이의 유도체, MMAF(모노메틸 아우리스타틴 F) 및 이의 유도체, 메르덴신 유도체 M1, 메르탄신 유도체 M4, 듀오카르마이신 및 이의 유도체, 칼리케아미신 및 이의 유도체, PBDA(피롤로벤조다이아제핀), 독소루비신, 빈카 알칼로이드, 메트로트렉세이트, 빈블라스틴, 다우노루비신 및 이의 유도체, 튜불린신 및 이의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 특정례에서, "활성 약물"은 메이탄신 또는 메이탄시노이드이다. 메이탄신은 튜불린 형성 미세소관을 억제함으로써 세포 증식을 억제한다(문헌[Science 1975, 189, 1002-1005]; US 5,208,020). 메이탄시노이드는 메이탄신의 유도체이다. 메이탄신과 메이탄시노이드는 둘 다 세포독성이 높지만, 주로 이들 분자의 낮은 종양 선택성으로 인해, 암 치료법의 임상 적용에서 상당한 한계를 갖는다. 그러나, 이러한 높은 세포독성은 항체-약물 접합체에 선호되는 약물 모이어티로 만들었다. 메이탄신, 메이탄시노이드, 및 항체-약물 접합체 적용례에 종종 이용되는 메이탄시노이드의 3개의 분자 구조가 하기 열거된다.
Figure pct00036
메이탄시노이드의 합성을 위한 주요 원료는 안사미토신의 가수분해에 의해 주로 수득되는 메이탄시놀이다. 안사미토신은 발효를 통해 수득할 수 있다. 안사미토신 유도체(WO 2012/061590) 및 알라닐 메이탄시놀(US 2012/0121615)도 항체-약물 접합체의 약물로 보고된다.
Figure pct00037
일부 특정례에서, "활성 약물"은 아우리스타틴이다. 아우리스타틴은 해양 연체동물 바다 토끼로부터 단리된 생체활성 폴리펩티드인 돌라스타틴 10의 유사체이다(US 7,498,298). 돌라스타틴 10은 튜불린(빈크리스틴과 동일한 결합 영역)에 결합하여 튜불린 중합을 억제한다. 돌라스타틴 10, 아우리스타틴 PE 및 아우리스타틴 E는 모두 4개의 아미노산(돌라스타틴 화합물 중 3개는 고유함)과 C-말단 아미드 기를 함유하는 선형 폴리펩티드이다. 2개의 대표적인 아우리스타틴인 모노메틸 아우리스타틴 E(MMAE) 및 모노메틸 아우리스타틴 F(MMAF)는 둘 다 항체-약물 접합체에 대해 바람직한 약물 모이어티이다.
Figure pct00038
일부 특정례에서, "활성 약물"은 튜불리신이다. 튜불리신은 점액 박테리아로부터 추출한 천연 생성물의 부류이고, 튜불린의 중합을 효과적으로 억제할 수 있어 유사분열 억제 활성을 갖는다. 튜불리신 중에서 튜불리신 D는 최선의 활성을 갖는다. 튜불리신 D는 구조에 O-아실/N,O-아세탈 작용기를 함유하는 테트라펩티드 화합물이므로, 산성 및 염기성 조건 둘 다에서 불안정한다. US 2011/0021568 및 US 2013/0224228은 각각 상기 언급된 불안정한 작용기가 제거되고 높은 세포 생존력은 유지되는 튜불리신의 일련의 유사체를 개시한다.
Figure pct00039
일부 특정례에서, "활성 약물"은 칼리케아미신이다. 칼리케아미신은 DNA의 작은 홈에 결합하고 특정 부위에서 이중-나선 DNA의 절단을 촉진하여 세포자멸을 야기하는 항-종양 항생제이다. 칼리케아미신은 시험관내 1 pM 이하의 수준으로 높은 활성을 갖지만, 낮은 치료 지수로 임상 적용을 배제한다. 그러나, 이러한 높은 활성으로 인해 항체-약물 접합체를 위한 이상적인 후보가 된다(예컨대, 겜투주맙 및 이노투주맙 오조가미신).
Figure pct00040
일부 특정례에서, "활성 약물"은 독소루비신이다. 독소루비신은 DNA 이중-나선 구조에 삽입되어 DNA 복제를 차단할 수 있으므로, 화학요법 약물로 사용된다. 그러나, 독소루비신의 낮은 세포독성으로 인해(인간-유래 암 세포주의 경우, 중앙 억제 농도가 0.1 내지 0.2 μM인 반면, 항체-약물 접합체에 대한 세포독성 약물은 통상적으로 1 nM 이하의 활성 수준을 가짐), 항체-약물 접합체에는 널리 사용되지 않는다.
Figure pct00041
일부 특정례에서, "활성 약물"은 벤조다이피롤(듀오카르마이신, CC-1065 등) 및 기타 사이클로프로파피롤로인드-4-온(CPI) 유도체이다. 이러한 화합물은 DNA 작은 홈 결합 및 알킬화에 대한 강력한 작용제이다. 사이클로프로파벤진돌-4-온(CBI) 유사체는 화학적 구조가 더 안정하고 생물학적 활성이 더 높고 천연 CPI 알킬화 아단위을 함유하는 모 화합물과 비교하여 합성이 더 쉽다. 대표적인 CBI 유도체는 전구약물 독성이 약화되고 수용성이 향상된 페놀계 하이드록실 보호된 유도체 CBI(하기 화학식 참조)이다.
Figure pct00042
일부 특정례에서, "활성 약물"은 피롤로[2,1-c][1,4]벤조다이아제핀(PBD) 또는 PBD 이량체이다. PBD는 스트렙토마이세스(Streptomyces)에 의해 생성된 천연 제품의 부류이고, 이의 독특한 특징은 특히 퓨린-구아닌-퓨린 서열에서, DNA 작은 홈에 꼬이지 않은 공유적 첨가를 형성하는 능력이다. DNA 염기 서열을 표적으로 하는 소분자 및 신규한 항암 및 항균 약물로서 PBD의 사용이 증가하는 관심을 끌고 있다(문헌[Biochemistry 2008, 47, 11818-11829]). 유연한 탄소 쇄가 두 PBD 단위의 C8/C8' 하이드록실 기를 연결하는 데 사용되고, 생성된 이량체는 생물학적 활성을 향상시킨다(WO 2011/130616). PBD 이량체는 역방향 5'-Pu-GATC-Py-3' 가닥간 가교결합와 같은 서열-선택적인 DNA 손상을 생성하여 생물학적 활성을 야기할 수 있다고 여겨진다. 이러한 화합물은 매우 강력한 세포독성 약물로 입증되었고, 항체-약물 접합체의 후보로 사용될 수 있다.
Figure pct00043
다른 특정례에서, "활성 약물"은 상기 언급된 부류로 제한되지 않고, 항체-약물 접합체에 사용할 수 있는 모든 약물도 포함한다.
본 개시내용에서 용어 "약학 조성물"은 특정 목적을 달성하기 위해 함께 조합되는 하나 이상의 약물 및 임의적으로 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제의 조합을 의미한다. 일부 양태에서, 약학 조성물은 본 개시내용의 목적을 달성하기 위해 함께 작용할 수 있는 한, 시간 및/또는 공간에서 분리되는 조합을 포함한다. 예를 들어, 약학 조성물의 성분은 전체적으로 또는 개별적으로 대상에게 투여될 수 있다. 약학 조성물의 성분이 대상에게 개별적으로 투여되는 경우, 성분은 대상에게 동시에 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 바람직하게는, 약학적으로 허용되는 담체는 물, 완충된 수용액, 등장성 염수 용액, 예컨대 PBS(포스페이트 완충액), 글루코스, 만니톨, 덱스트로스, 락토스, 전분, 마그네슘 스테아레이트, 셀룰로스, 마그네슘 카보네이트, 0.3% 글리세롤, 히알루론산, 에탄올 또는 폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 폴리프로필렌 글리콜, 트라이글리세리드 등이다. 사용되는 약학적으로 허용되는 담체의 유형은 특히 본 개시내용에 따른 조성물이 경구, 비강, 피내, 피하, 근육내 또는 정맥내 투여를 위해 제형화되는지에 따라 달라진다. 본 개시내용에 따른 조성물은 첨가제로서 습윤제, 유화제 또는 완충 물질을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 약학 조성물, 백신 또는 약학 제제는 임의의 적합한 경로, 예를 들어 경구, 비강, 피내, 피하, 근육내 또는 정맥내로 투여될 수 있다.
본 개시내용에서 용어 "유효량"은 의학적 질병의 증상 또는 병태를 개선하거나 예방하기에 충분한 양을 포괄한다. 유효량은 또한 진단을 허용하거나 용이하게하기에 충분한 양을 의미한다. 특정 환자 또는 수의학 대상에 대한 유효량은 치료할 병태, 환자의 전반적인 건강, 투여의 방법론적 경로 및 용량, 및 부작용의 중증도와 같은 인자에 따라 달라질 수 있다. 유효량은 심각한 부작용이나 독성 효과를 피하는 최대 투약량 또는 투약 요법일 수 있다.
실시예
본 개시내용은 특정 실시예와 함께 아래에서 추가로 설명된다. 실시예는 본 개시내용을 예시하기 위해서만 사용되고, 본 개시내용의 범주를 제한하고자 하는 것이 아님을 이해해야 한다. 특정 조건을 명시하지 않은 하기 실시예의 실험 방법은 통상적으로 전통적인 조건 또는 제조자가 권장하는 조건에 따라 수행되고, 출처가 특정되지 않은 시약은 시판되는 통상적인 시약이다. 모든 백분율, 비율, 비 또는 부는 달리 지시되지 않는 한 중량 기준이다.
본 발명에서 중량/부피의 단위는 당업자에게 주지되어 있고, 예를 들어 100 mL 용액에서 용질의 중량을 의미한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 분야 및 과학 용어는 당업자에게 공지된 바와 동일한 의미를 갖는다. 또한, 언급된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 본 개시내용의 방법에 적용될 수 있다. 본원에 기술된 바람직한 예 및 물질은 단지 예시를 위한 것이다.
실시예 1. 화합물 1의 제조
Figure pct00044
145.4 mg의 말레이미드 카프로산을 10 mL의 DMF에 용해시키고, 244.7 mg의 HATU 및 226 μL의 DIPEA를 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 201.9 mg의 MMAF를 5 mL의 DMF에 용해시키고, 상기 반응 시스템에 천천히 적가하고, 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 증류하고, 분취용 액체 크로마토그래피로 정제하여 90.3 mg 생성물(말레이미도카프로일-MMAF, Mc-MMAF)을 36%의 수율로 수득하였다. LC-MS: (M+H)+ 924.8, (M-H)- 923.2.
36.1 mg의 말레이미도카프로일-MMAF를 1.5 mL의 DMF에 용해시키고, 5.6 mg의 Cys-Cys 및 2.1 μL의 DIPEA를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 1.1 mg의 Cys-Cys를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 17.7 mg의 6-(말레이미도)카프로산 석신이미딜 에스터 및 25 μL의 DIPEA를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 증류하고, 분취용 액체 크로마토그래피로 정제하여 20.0 mg의 화합물 1을 45%의 수율로 수득하였다. LC-MS: (M+2H)2+ 1134.1, (M-2H)2- 1132.2.
실시예 2. 화합물 2의 제조
Figure pct00045
말레이미도카프로일-MMAF를 실시예 1의 방법에 따라 제조하였다. 40.1 mg의 말레이미도카프로일-MMAF를 1.5 mL의 DMF에 용해시키고, 4.4 mg의 Cys-Cys-Cys 및 2.1 μL의 DIPEA를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 1.8 mg의 Cys-Cys-Cys를 첨가하고, 반응을 실온에서 2시간 동안 계속하였다. 0.9 mg의 Cys-Cys-Cys를 첨가하고, 반응을 실온에서 2시간 동안 계속하였다. 13.5 mg의 6-(말레이미도)카프로산 석신이미딜 에스터 및 21 μL의 DIPEA를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 증류하고, 분취용 액체 크로마토그래피로 정제하여 23.1 mg의 화합물 2를 49%의 수율로 수득하였다. LC-MS: (M+3H)3+ 1648.4, (M-3H)3- 1646.3.
실시예 3. 화합물 3의 제조
Figure pct00046
상기 실시예 1의 방법에 따라 말레이미도카프로일-MMAF를 제조하였다. 31.6 mg의 말레이미도카프로일-MMAF를 2 mL의 DMF에 용해시키고, 이어서 3.9 mg의 Cys-Cys 및 2.9 μL의 DIPEA를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반하였다. 1.2 mg의 Cys-Cys를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 0.8 mg의 Cys-Cys를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 12.1 mg의 1,3,5-트라이아크릴로일헥사하이드로-1,3,5-트라이아진-머캅토아세트산 및 10.4 mg의 TSTU를 1.5 mL의 DMF에 용해시키고, 17 μL의 DIPEA를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 혼합물을 상기 반응 시스템에 첨가하고, 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 증류하고, 분취용 액체 크로마토그래피로 정제하여 18.4 mg의 화합물 3을 29%의 수율로 수득하였다. LC-MS: (M+2H)2+ 1199.3, (M-2H)2- 1197.4.
실시예 4. 화합물 4의 제조
Figure pct00047
말레이미도카프로일-MMAF를 실시예 1의 방법에 따라 제조하였다. 55.0 mg의 말레이미도카프로일-MMAF를 1.5 mL의 N,N-다이메틸포름아미드에 용해시키고, 11.6 mg의 Cys-Cys 및 4.3 μL의 N,N-다이이소프로필에틸아민을 첨가하고, 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 36.1 mg의 MP2-PNP(2-(2-말레이미도에톡시)에틸(4-니트로페닐)카보네이트)를 반응 시스템에 첨가하고, 이어서 51 μL의 N,N-다이이소프로필에틸아민을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 증류하고, 분취용 액체 크로마토그래피로 정제하여 18.0 mg의 화합물 4를 27%의 수율로 수득하였다. LC-MS: (M+2H)2+ 1142.3, (M-2H)2- 1141.1.
실시예 5. 화합물 5의 제조
Figure pct00048
말레이미도카프로일-MMAF를 실시예 1의 방법에 따라 제조하였다. 55.0 mg의 말레이미도카프로일-MMAF를 1.5 mL의 N,N-다이메틸포름아미드에 용해시키고, 11.6 mg의 Cys-Cys 및 4.3 μL의 N,N-다이이소프로필에틸아민을 첨가하고, 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 71.0 mg의 Mal-프로피온아미드-PEG8-프로피오네이트-Osu를 반응 시스템에 첨가하고, 이어서 51 μL의 N,N-다이이소프로필에틸아민을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 증류하고, 분취용 액체 크로마토그래피로 정제하여 19.3 mg의 화합물 5를 28%의 수율로 수득하였다. LC-MS: (M+2H)2+ 1324.1, (M-2H)2- 1324.0.
실시예 6. 화합물 6의 제조
Figure pct00049
말레이미도카프로일-MMAF를 실시예 1의 방법에 따라 제조하였다. 63.0 mg의 말레이미도카프로일-MMAF를 2.0 mL의 N,N-다이메틸포름아미드에 용해시키고, 13.3 mg의 Cys-Cys 및 4.8 μL의 N,N-다이이소프로필에틸아민을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 86.6 mg의 Mc-VC-PAB-PNP를 반응 시스템에 첨가하고, 이어서 58 μL의 N,N-다이이소프로필에틸아민을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 증류하고, 분취용 액체 크로마토그래피로 정제하여 47.4 mg의 화합물 6을 52%의 수율로 수득하였다. LC-MS: (M+2H)2+ 1336.0, (M-2H)2- 1334.6.
실시예 7. 화합물 7의 제조
Figure pct00050
말레이미도카프로일-MMAF를 실시예 1의 방법에 따라 제조하였다. 46.6 mg의 말레이미도카프로일-MMAF를 2.0 mL의 N,N-다이메틸포름아미드에 용해시키고, 10.9 mg의 Cys-Cys 및 3.6 μL의 N,N-다이이소프로필에틸아민을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 84.4 mg의 PY-MAA-VC-PAB-PNP를 반응 시스템에 첨가하고, 이어서 48 μL의 N,N-다이이소프로필에틸아민을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 15시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 증류하고, 분취용 액체 크로마토그래피로 정제하여 31.0 mg의 화합물 7을 43%의 수율로 수득하였다. LC-MS: (M+2H)2+ 1401.2, (M-2H)2- 1399.4.
실시예 8. 항체-약물 접합체(ADC)의 제조
항체-약물 접합체를 합성하는 일반적인 방법은 다음과 같다.
방법 A: 항-Her-2 항체를 PBS 완충액(pH = 7.4)을 사용하여 10 mg/mL 용액으로 희석하고, 2.4 몰당량의 TCEP를 첨가하고, 혼합물을 1시간 동안 진탕하면서 혼합하였다. 5.0 몰당량의 연결기-약물을 첨가하고, 혼합물을 진탕하면서 혼합하고, 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 잔류하는 소분자를 한외여과로 제거하였다. 생성물을 DAR, 약물 분포 및 네이키드 항체 백분율 분석을 위해 소수성 크로마토그래피(HIC-HPLC)에 로딩하였다.
방법 B: 항-Her-2 항체를 붕산-붕사 완충액(pH = 9)을 사용하여 10 mg/mL 용액으로 희석하고, 5 몰당량의 TCEP를 첨가하고, 혼합물을 1시간 동안 진탕하면서 혼합하였다. 6.0 몰당량의 연결기-약물을 첨가하고, 혼합물을 진탕하면서 혼합하고, 3시간 동안 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 잔류하는 소분자를 한외여과로 제거하였다. 생성물을 DAR, 약물 분포 및 네이키드 항체 백분율 분석을 위해 소수성 크로마토그래피(HIC-HPLC)에 로딩하였다.
상기 일반적인 ADC 제조 방법으로 하기 화합물을 제조하였다(A는 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고, m은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8임).
Figure pct00051
Figure pct00052
실시예 9. 종양 세포주 SK-BR-3에 대한 ADC의 억제
SK-BR-3 종양 세포(인간 유방암 세포)를 원심분리에 의해 분해시키고, 수집하였다. 세포를 계수하고, 0.5 내지 1.5 x 105개 세포/mL의 세포 현탁액으로 희석하였다. 96-웰 플레이트의 각각의 웰에 100 μL의 세포 현탁액을 첨가하였다. 플레이트를 5% CO2와 함께 37℃의 인큐베이터에서 밤새 항온처리하였다. 다음날, 9 개의 대응하는 농도 구배를 갖는 ADC를 첨가하고, ADC 처리가 없는 세포를 대조군으로 사용하였다. 배양 72시간 후, 세포 계수 키트-8(CCK-8 키트로 약칭됨)을 활성 검정에 사용하고, 발색 후 96-웰 플레이트를 사용하여 450 nm에서의 OD 값을 마이크로플레이트 판독기로 판독하였다. 프리즘(Prism) 소프트웨어를 사용하여 OD 값에 기초하여 IC50을 계산하였다. 정합 곡선이 "S-곡선" 및 R2 ≥ 0.95를 나타낼 때, IC50 값이 유효하고 보고된다.
본 발명자들은 3.87의 DAR 값을 갖는 ADC-0(비교 실시예 1), 7.18의 DAR 값을 갖는 ADC-0(비교 실시예 2), 4.3의 DAR 값을 갖는 ADC-10(비교 실시예 3), 및 종양 세포주 SK-BR-3에 대해 수행된 억제 실험에 대해 4.29의 DAR 값을 갖는 ADC-34(비교 실시예 4)를 선택하였다. 이들의 IC50 값은 표 2에 제시된다.
[표 2]
종양 세포주 SK-BR-3에 대한 억제 실험의 평가
Figure pct00053
* 비교 실시예 1을 베이스로 사용함, 항체 용량 변화 = (비교 실시예 X - 비교 실시예 1) / 비교 실시예 1; X는 해당 비교 실시예를 나타냄;
* 비교 실시예 1을 베이스로 사용함, MMAF 용량 변화 = (비교 실시예 X - 비교 실시예 1) / 비교 실시예 1; X는 해당 비교 실시예를 나타냄.
비교 실시예 2에서, 항체와 연결된 MMAF 부위의 수를 증가시켜 DAR 값을 7.18로 증가시켰다. 비교 실시예 1과 비교하여, 동일한 효과를 얻었을 때, 비교 실시예 2는 항체 사용량(즉, ADC에서 항체의 양, 합성 과정에서 항체 손실을 고려하지 않는 경우, 항체 사용량은 ADC의 농도와 같음)을 효과적으로 감소시킬 수 있는 반면, MMAF 사용량은 19.3%만큼 증가한다.
비교 실시예 3에서, 2개의 MMAF가 하나의 연결기에 연결되었고, DAR 값(4.3)은 비교 실시예 1(3.87)과 유사하였다. 비교 실시예 1과 비교하여, 동일한 효과를 얻었을 때, 비교 실시예 3은 항체 사용량을 65.9%만큼, MMAF 사용량을 24.3%만큼 효과적으로 감소시켰다.
비교 실시예 4에서, 3개의 MMAF가 하나의 연결기에 연결되었고, DAR 값은 비교 실시예 1과 유사하였다. 비교 실시예 1과 비교하여, 비교 실시예 4는 항체 사용량을 85.5%만큼, MMAF 사용량을 51.8%만큼 효과적으로 감소시켰다.
상기 비교 데이터로부터, ADC-10 및 ADC-34는 세포에 대해 더 높은 활성을 나타낸다. 효과는 항체에서 MMAF의 수를 증가시켜 ADC의 개선된 효과 때문만은 아니다. 또한, 동일한 수의 MMAF를 보유한 경우, 여러 세포독성 약물을 단일 부위에 연결하여 항체의 사용된 양과 약물의 사용된 양을 크게 감소시켜 예상치 못한 기술적 효과를 제공함을 나타낸다. 또한, 여러 약물과 단일 연결 부위를 사용함으로써 ADC 생성물의 균일성을 효과적으로 개선하고, 약물 생산 및 품질 관리 프로세스를 촉진할 수 있다.
본 개시내용은 특정례를 통해 설명되었다. 그러나, 당업자라면 본 개시내용이 특정례로 제한되지 않고, 본 개시내용의 범주 내에서 당업자에 의해 다양한 수정 및 변경이 가능하고, 본 명세서 전반에 걸쳐 언급된 다양한 기술적 특징이 본 개시내용의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 서로 조합될 수 있음을 이해할 수 있다. 이러한 수정 및 변경은 본 개시내용의 범주에 속한다.

Claims (16)

  1. 하기 화학식 I, II, III 또는 IV의 구조를 갖는 항체-약물 접합체:
    [화학식 I]
    Figure pct00054

    [화학식 II]
    Figure pct00055

    [화학식 III]
    Figure pct00056

    [화학식 IV]
    Figure pct00057

    상기 식에서,
    A는 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고;
    B1, B2, B3, ... 및 Bn은 동일하거나 상이할 수 있는 시스테인 또는 이의 유도체이고; B1 및 B2, B2 및 B3, ..., Bn-1 및 Bn은 탈수 축합 반응을 통한 펩티드 결합에 의해 연결되고;
    L1, L2, L3, L4, ... 및 Ln+1은 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있는 연결기이고; L1은 B1의 아미노 말단에 공유 결합으로 연결되고, L2 및 B1, L3 및 B2, L4 및 B3, ..., Ln+1 및 Bn은 티올 기를 통해 공유 결합으로 연결되고, L2 및 D1, L3 및 D2, L4 및 D3, ..., Ln+1 및 Dn은 공유 결합으로 연결되고;
    D1, D2, D3, ... 및 Dn은 서로 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있는 활성 약물이고;
    Z는 화학식 I의 B1의 카보닐 기, 화학식 II의 B2의 카보닐 기, 화학식 III의 B3의 카보닐 기, 또는 화학식 IV의 Bn의 카보닐 기에 공유 결합으로 연결된 기이고;
    n은 4 이상의 정수이고, 활성 약물에 연결되는 분지의 수를 나타내고;
    m은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  2. 제1항에 있어서,
    B1, B2, B3, ... 및 Bn이 각각 하기 화학식 V의 구조를 갖는, 항체-약물 접합체:
    [화학식 V]
    Figure pct00058

    상기 식에서,
    p는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  3. 제1항에 있어서,
    Z가 하기 기들로 이루어진 군으로부터 선택되는, 항체-약물 접합체:
    Figure pct00059
    .
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 VI-1, VI-2, VI-3, VI-4 또는 VI-5의 구조를 갖는 항체-약물 접합체:
    [화학식 VI-1]
    Figure pct00060

    [화학식 VI-2]
    Figure pct00061

    [화학식 VI-3]
    Figure pct00062

    [화학식 VI-4]
    Figure pct00063

    [화학식 VI-5]
    Figure pct00064

    상기 식에서,
    A는 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고;
    L1, L2, L3, L4 및 L5는 각각 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있는 연결기이고;
    D1, D2, D3 및 D4는 각각 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있는 활성 약물이고;
    m은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    L1이 항체의 아미노 잔기 또는 티올 잔기에 공유 결합으로 연결되고, 바람직하게는, L1이 항체의 티올 기에 공유 결합으로 연결되고, 더욱 바람직하게는, L1이 항체의 쇄간 다이설파이드 결합을 파괴함으로써 형성된 티올 잔기에 공유 결합으로 연결되는, 항체-약물 접합체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    L1, L2, L3, L4, ... 및 Ln+1이 절단성 연결기, 절단성 연결기들의 조합, 또는 비-절단성 연결기인, 항체-약물 접합체.
  7. 제6항에 있어서,
    절단성 연결기가 펩티드 연결기 또는 폴리설파이드 결합을 포함하고,
    이때 상기 펩티드 연결기가 2 내지 20개의 아미노산을 포함하고, 바람직하게는 상기 펩티드 연결기가 -발린-시트룰린-(-Val-Cit-), -글리신-글리신-페닐알라닌-글리신-(-Gly-Gly-Phe-Gly-), -발린-알라닌-(-Val-Ala-), -발린-리신-(-Val-Lys-), -발린-아르기닌-(-Val-Arg-), -페닐알라닌-시트룰린-(-Phe-Cit-), -페닐알라닌-리신-(-Phe-Lys-), -페닐알라닌-아르기닌-(-Phe-Arg-) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 폴리설파이드 결합이 2 내지 8개의 황 원자를 함유하고, 바람직하게는 상기 폴리설파이드 결합이 다이설파이드 결합(-S-S-), 트라이설파이드 결합(-S-S-S-) 및 테트라설파이드 결합(-S-S-S-S-)으로 이루어진 군으로부터 선택되는,
    항체-약물 접합체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    L1이 하기 구조를 포함하는, 항체-약물 접합체:
    Figure pct00065

    Figure pct00066

    Figure pct00067

    Figure pct00068
    .
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    L2, L3, L4, ... 및 Ln+1이 하기 구조를 포함하는, 항체-약물 접합체:
    Figure pct00069

    Figure pct00070
    .
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    항체 또는 이의 기능적 결합 단편이 단클론 항체, 다클론 항체, 항체 단편, Fab, Fab', Fab'-SH, F(ab')2, Fv, 단일 쇄 Fv(scFv), 다이아바디, 선형 항체, 이중특이적 항체, 다중특이적 항체, 키메라 항체, 인간화 항체, 완전 인간 항체, 또는 항체의 항원-결합 단편을 함유하는 융합 단백질이고, 바람직하게는 상기 항체가 인간화 단클론 항체 또는 완전 인간 항체인, 항체-약물 접합체.
  11. 제10항에 있어서,
    항체가 IgG 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고, 바람직하게는 상기 항체가 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4 항체로 이루어진 군으로부터 선택되는, 항체-약물 접합체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    활성 약물이 세포독성 분자, 세포 분화 인자, 줄기 세포 영양 인자, 스테로이드 약물, 자가면역 질환의 치료용 약물, 항염증제, 및 감염성 질병의 치료용 약물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 항체-약물 접합체.
  13. 제12항에 있어서,
    세포독성 분자가 튜불린 억제제 또는 DNA 손상제를 포함하고,
    바람직하게는, 상기 튜불린 억제제가 돌라스타틴의 세포독성 분자, 아우리스타틴의 세포독성 분자, 또는 메이탄신의 세포독성 분자를 포함하고, 상기 DNA 손상제가 칼리케아미신, 듀오카르마이신, 피롤로벤조다이아제핀(PBD), 안트라마이신의 유도체, 캄프토테신 또는 이의 유도체, 또는 SN-38을 포함하고,
    더욱 바람직하게는, 상기 아우리스타틴의 세포독성 분자가 MMAE, MMAF 또는 이의 유도체를 포함하고, 상기 메이탄신의 세포독성 분자가 DM1, DM4 또는 이의 유도체를 포함하고,
    더욱 바람직하게는, 세포독성 분자가 하기 구조를 포함하는, 항체-약물 접합체:
    Figure pct00071

    Figure pct00072

    Figure pct00073
    .
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 구조를 갖는 항체-약물 접합체:
    Figure pct00074

    Figure pct00075

    Figure pct00076

    Figure pct00077

    Figure pct00078

    Figure pct00079

    Figure pct00080

    Figure pct00081

    상기 식에서,
    A는 항체 또는 이의 기능적 결합 단편이고;
    m은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  15. 유효량의 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 항체-약물 접합체, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물을 약학적으로 허용되는 부형제와 함께 포함하는 약학 조성물.
  16. 암의 치료용 약제의 제조를 위한, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 항체-약물 접합체의 용도.
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