KR20220018616A - 개선된 리간드-약물 컨쥬게이트 약물동력학을 위한 peg화된 약물-링커 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 약물 유닛에 대하여 병렬 배향으로 PEG 유닛을 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트를 제공한다.

Description

개선된 리간드-약물 컨쥬게이트 약물동력학을 위한 PEG화된 약물-링커{PEGYLATED DRUG-LINKERS FOR IMPROVED LIGAND-DRUG CONJUGATE PHARMACOKINETICS}
관련 출원에 대한 교차 참조
이 비-가출원은 35 USC § 119(e) 하에서 2013년 10월 15일에 출원된 미국 출원 일련 번호 61/891,320, 2014년 2월 19일에 출원된 61/941,904, 2014년 3월 4일에 출원된 61/947,742, 2014년 4월 4일에 출원된 61/975,318에 대한 우선권을 주장하며, 이것들 모두는 그 전문이 본원에서 참고로 포함된다.
서열 목록
2014년 10월 9일에 생성된, 13 KB의 2700-00114PC-ST25.txt로 지정된 서열 목록이 본원에서 참고로 포함된다.
많은 관심이 세포 독성제의 암 세포로의 표적화된 전달을 위한 단클론성 항체 (mAb)의 사용을 둘러싸고 있다. 항체 약물 컨쥬게이트의 설계는, 항체에 세포 독성제를 부착시킴으로써, 전형적으로 링커를 통해, 다양한 인자에 대한 고려사항을 수반한다. 이러한 하나의 인자들은 세포 독성제의 컨쥬게이션(conjugation)을 위한 화학 기의 정체 및 위치, 약제 방출 메커니즘, 세포 독성제의 방출을 제공하는 (존재하면) 구조적 요소(들), 및 존재하면, 방출된 유리 약제의 구조적 변형을 포함한다. 이에 더하여, 세포 독성제가 항체 내재화 후 방출되어야 하면, 약제 방출의 구조적 요소 및 메커니즘은 세포 내 수송과 일치해야 한다.
임상적 개발을 정당화하기 위해, 여러 가지 약물 클래스가 항체를 통한 전달에 대하여 평가되는 한편, 소수의 약물 클래스만이 항체 약물 컨쥬게이트로서 충분히 활성인 것으로 입증되면서, 적합한 독성 프로파일을 가진다. 이러한 하나의 클래스는 아우리스타틴이며, 천연물 돌라스타틴 10에 관한 것이다. 대표적인 아우리스타틴은 MMAE (N-메틸발린-발린-돌라이소류신-돌라프로인-노르에페드린) 및 MMAF (N-메틸발린-발린-돌라이소류신-돌라프로인-페닐알라닌)를 포함한다.
MMAE는 유리 약물로서 활성이고, 단클론성 항체 (mAb)에 컨쥬게이션될 때 매우 강력한 세포 독성제의 예이며, 세포로 내재화 이후 방출된다. MMAE는 MMAE의 N-말단 아미노산에서 말레이미도카프로일-발린-시트룰린 (mc-vc-) 및 자기-희생성 기 p-아미노벤질-카바모일 (PABC)을 함유하는 카텝신 B 절단 가능 펩타이드-기반 링커를 통해 mAb에 성공적으로 컨쥬게이션되어 구조 mAb-(mc-vc-PABC-MMAE)p의 항체 약물 컨쥬게이트를 생성하였다. (상기 식에서, p는 항체 당 (mc-vc-PABC-MMAE) 유닛의 수를 말한다). vc 펩타이드와 자기-희생성 PABC 기 사이에서 결합의 절단시, PABC 군은 MMAE로부터 스스로를 방출시켜, 유리 MMAE를 해방시킨다.
또 다른 아우리스타틴, MMAF는 유리 약물로서 비교적 덜 활성이지만 (MMAE와 비교하여), 항체와 컨쥬게이션되어 세포로 내재화될 때 매우 강력하다. MMAF는 MMAF의 N-말단 아미노산에서 말레이미도카프로일-발린-시트룰린 (mc-vc-) 및 자기-희생성 기 p-아미노벤질-카바모일 (PABC)을 함유하는 카텝신 B 절단 가능 펩타이드-기반 링커를 통해 단클론성 항체 (mAb)에 성공적으로 컨쥬게이션되어 구조, mAb-(mc-vc-PABC-MMAF)p의 항체-약물 컨쥬게이트를 생성하는데, p는 항체 당 (mc-vc-PABC-MMAF) 유닛의 수를 말한다. 펩타이드 링커의 절단시, 자기-희생성 PABC 기는 MMAF로부터 스스로를 방출시켜, 유리 MMAF를 해방시킨다.
MMAF는 또한 비-절단 가능 컨쥬게이트로서 활성이며, 약물-링커 말레이미도카프로일 MMAF (mcMMAF)를 함유하는 것으로 발견되었다. 이 컨쥬게이트, mAb-(mcMMAF)p가 세포로 내재화될 때, 방출된 활성종은 cys-mcMMAF이다. 링커가 비-절단 가능성이기 때문에, 말레이미도카프로일 및 항체의 시스테인 잔기는 MMAF의 N-말단에 부착된 채로 남아있다. MMAF는 또한 C-말단 컨쥬게이트로서 활성이며, 그것의 C-말단 아미노산, 페닐알라닌에서, 펩타이드-말레이미도카프로일 링커에 부착되는 것으로 보고되었다. 이 컨쥬게이트, (MMAF-펩타이드-mc)p-mAb가 세포로 내재화될 때, 활성종, MMAF는 MMAF(페닐알라닌)-펩타이드 결합의 절단 후에 방출된다.
동물 모델에서, 이 MMAE 및 MMAF 컨쥬게이트는 약물동력학적 성질의 약물 로딩-의존적 감소를 나타낸다. 특히, 각 항체에 부착된 약물-링커 유닛의 수가 증가함에 따라, 컨쥬게이트의 PK가 감소하였다.
그러므로, 컨쥬게이트의 설계에서 또 다른 중요한 인자는 표적화제 당 전달될 수 있는 약물의 양 (즉, 각 표적화제 (예를 들어, 항체)에 부착된 세포 독성제의 수, 약물 로드(load) 또는 약물 로딩(loading)으로 불림)이다. 역사적으로, 더 높은 약물 로드가 더 낮은 약물 로드보다 우수한 것으로 가정하였다. (예를 들어, 8-로드 대 4-로드). 그 근거는 더 높게 로딩된 컨쥬게이트가 더 많은 약물 (세포 독성제)을 표적화된 세포에 전달한다는 것이었다. 이 근거는 시험관 내에서(in vitro) 더 높게 약물 로딩된 컨쥬게이트가 세포주에 더 활성이라는 관찰에 의해 지지되었다. 하지만, 추후의 어떤 연구는 이 가정이 동물 모델에서는 확인되지 않았다는 것을 나타냈다. 특정 아우리스타틴의 4 또는 8 약물 로드를 가진 컨쥬게이트는 마우스 모델에서 유사한 활성을 갖는 것으로 관찰되었다. Hamblett et al., Clinical Cancer Res. 10:7063-70 (2004). Hamblett et al.은 동물 모델에서 더 높게 로딩된 ADC가 더 빠르게 순환으로부터 제거된다고 추가로 보고하였다. 이러한 더 빠른 클리어런스(clearance)는 더 낮게 로딩된 종과 비교하여 더 높게 로딩된 종에 대한 PK 책임(PK liability)을 제안하였다. Hamblett et al. 이에 더하여, 마우스에서 더 높게 로딩된 컨쥬게이트는 더 낮은 MTD를 가지며, 결과로서 치료 지수가 더 좁게 보고되었다. Id. 그에 반해, 단클론성 항체의 조작된 부위에서 2의 약물 로딩을 가지는 ADC는 어떤 4-로딩된 ADC와 비교하여 같거나 더 양호한 PK 및 치료 지수를 갖는 것으로 보고되었다. 예를 들어, Junutula et al., Clinical Cancer Res. 16:4769 (2010)을 참고하면 된다. 따라서, 최근의 추세는 낮은 약물 로딩을 가진 ADC를 개발하는 것이다.
그러므로, 항체 약물 컨쥬게이트 포맷 (및 더 일반적으로는 다른 컨쥬게이트에 대한 포맷)은 더 높은 약물 로딩을 허용하지만, 더 낮게 로딩된 컨쥬게이트의 다른 특징, 예를 들어, 바람직한 PK 속성을 유지할 필요가 있다. 놀랍게도, 본 발명은 상기 요구들을 해결한다.
본 발명은, 그 중에서도, 리간드-약물 컨쥬게이트 (LDC), 그것들의 제조 및 사용 방법, 및 이것들의 중간물을 제공한다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 순환에서 안정하지만, 그것의 약물 카고(cargo)가 표적화된 세포 근처에서 또는 그 안에서 방출되면 표적화된 세포에서 세포 사멸을 일으키거나 표적화된 세포의 증식을 억제할 수 있다.
원칙적인 구체예에서, 본 발명의 LDC는 하기 식 I의 구조로 표현되는데:
Figure pat00001
D는 약물 유닛이고, PEG는 약물-링커의 소수성을 가리는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며, Lp는 PEG 유닛이 X-D에 대하여 병렬 배향이 되게 하는 병렬 연결기 유닛이고, m이 1보다 클 때 A는, 선택적으로 서브유닛으로 구성된, 분지 유닛이거나, m이 1일 때 A는 없으며, X는 LDC로부터 각각의 D의 방출을 제공하는 방출 가능 조립 유닛(Releasable Assembly unit)이고 Z는 선택적 스페이서(Spacer) 유닛이며 이것을 통해 Lp가 표적화 리간드인 L에 결합된다.
다른 원칙적인 구체예에서, 본 발명의 LDC는 하기 식 II의 구조로 표현되는데:
Figure pat00002
AD는, PEG 유닛에 대하여 병렬 배향으로, t로 표시된 X-D 모이어티의 추가적인 부착을 허용하는 약물 부착 유닛이고 L, Lp, Z, A, X, D, m, p 및 s는 식 I에 대하여 한정된 바와 같다.
또 다른 원칙적인 구체예에서, 본 발명의 LDC는 하기 식 III의 구조로 표현되는데:
Figure pat00003
AD, L, Lp, PEG, Z, A, X, D, m, p, s 및 t는 식 II에 대하여 한정된 바와 같다.
도 1. 8 약물/Ab의 평균 약물 로딩으로 비-PEG화된 ADC, cAC10-[mc-PAB(gluc) MMAE]p, (cAC10-1), 병렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-10), 및 직렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-4) 조성물이 더 높은 단일 용량 (2 mg/kg)으로 투여된 이종 이식 L540cy 모델 (호지킨 림프종(Hodgkin Lymphoma))에서 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피.
도 2. 8 약물/Ab의 평균 약물 로딩으로 비-PEG화된 ADC (cAC10-1), 병렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-10), 및 직렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-4) 조성물이 더 높은 단일 용량 (0.6 mg/kg)으로 투여된 이종 이식 Karpas299 모델 (ALCL)에서 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피.
도 3. 비-PEG화된 ADC (cAC10-1), 병렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-10), 및 직렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-4) 조성물이 더 낮은 단일 용량 (0.5 mg/kg)으로 투여된 이종 이식 L540cy 모델 (호지킨 림프종)에서 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피.
도 4. 8개 약물/Ab의 평균 약물 로딩으로 비-PEG화된 ADC (cAC10-1), 병렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-10), 및 직렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-4) 조성물이 더 낮은 단일 용량 (0.15 mg/kg)으로 투여된 이종 이식 Karpas299 모델 (ALCL)에서 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피.
도 5. 8개 약물/Ab의 평균 약물 로딩으로 (즉, p는 8이다) 비-PEG화된 ADC, cAC10-[MDpr-PAB(gluc)-MMAE]p (cAC10-14), 및 병렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-16) 조성물이 0.2 mg/kg으로 1회 투여된 이종 이식 Karpas299 모델 (ALCL)에서 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피.
도 6. 8개 약물/Ab의 평균 약물 로딩으로 (즉, p는 8이다) 비-PEG화된 ADC, hBU12-[MDpr-PAB(gluc)-MMAE]p (hBU12-14), 및 병렬-배향된 PEG화된 ADC (hBU12-16) 조성물이 1 mg/kg으로 1회 투여된 이종 이식 라모스 모델(Ramos model) (버킷 림프종(Burkitt's Lymphoma))에 대한 평균 종양 부피 대 이식 후 일.
도 7. 8개 약물/Ab의 평균 약물 로딩으로 비컨쥬게이션된 cAC10 항체, 그것의 비-PEG화된 ADC (cAC10-1), 병렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-10), 및 직렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-4) 조성물의 1회 정맥 내 3 mg/Kg 투여 후 래트의 약물동력학적 프로파일 (일 단위의 시간에 대한 μg/mL 단위의 총 Ab 농도).
도 8. 8개 약물/Ab로 비-PEG화된 약물 링커 및 병렬-배향된 PEG화된 약물 링커 모이어티를 가지는 cAC10 ADC의 크기 배제 크로마토그램으로서, 약물-링커 모이어티는 MDpr-VC-PABA-MMAE이며, 다양한 길이의 PEG 유닛, cAC10-A (비-PEG화됨), cAC10-B (PEG12), cAC10-C (PEG24), cAC10-D (PEG36), cAC10-E (PEG12 + PEG36), cAC10-F (PEG24 + PEG36), 및 cAC10-G (PEG36 + PEG36)을 가진다.
도 9. 8개 약물/Ab로 ADC 컨쥬게이트가 c-AC10-MDpr-VC-PAB-MMAE (cAC10-A) 및 cAC10-mc-VC-PABA-MMAE (cAC10-K)인 비-PEG화된 약물 링커, 및 ADC가 cAC10-[MDpr (-X-D)-PEG24]p의 구조로 표현되는 병렬 배향된 PEG화된 약물 링커 모이어티를 가진 cAC10 ADC의 1회 정맥 내 3 mg/Kg 투여 후 래트의 약물동력학적 프로파일 (일 단위의 시간에 대한 μg/mL 단위의 총 Ab 농도)로서, n-에틸아미노알레이미드를 사용하여 캡핑된(capped) PEG24 스캐폴드를 갖는 (즉, 부착된 약물 유닛 없음) 대조군 컨쥬게이트 cAC10-NAEM (cAC10-I)과 비교하여 -X-D는 MDpr-VC-PAB-MMAE (cAC10-C) 또는 mc-VC-PABA-MMAE (cAC10-L)이고, p는 8이다.
도 10. 8개 약물/Ab로 ADC 컨쥬게이트가 c-AC10-[MDpr-VC-PAB-MMAE]p (cAC10-A)인 비-PEG화된 약물 링커, 또는 ADC가 cAC10-[MDpr (-X-D)-PEG]p의 구조로 표현되는 병렬-배향된 PEG화된 약물 링커 모이어티를 가지는 cAC10 ADC의 1회 정맥 내 3 mg/Kg 투여 후 래트의 약물 동력학적 프로파일 (일 단위의 시간에 대한 μg/mL 단위의 총 Ab 농도)로서, n-에틸아미노말레이미드를 사용하여 캡핑된 PEG 스캐폴드를 가지는 (즉, 부착된 약물 유닛 없음) 해당 대조군 컨쥬게이트, PEG12 (cAC10-H), PEG24 (cAC10-I), 및 PEG36 (cAC10-J)과 비교하여 p는 8이고, -X-D는 MDpr-VC-PAB-MMAE이며 PEG는 다양한 길이를 가지는 PEG 유닛, PEG12 (cAC10-B), PEG24 (cAC10-C), 및 PEG36 (cAC10-D)이다.
도 11. 미처리 동물과 비교하여, 비-PEG화된 ADC, c-AC10-[MDpr-VC-PAB-MMAE]p (cAC10-A) 2mg/Kg이 정맥 내로 1회 투여된 L540cy 이종 이식 모델에서 종양 이식 후 일에 대한 종양 부피 (mm2).
도 12. 미처리 동물과 비교하여, 병렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-B), cAC10-[MDpr (-X-D)-PEG12]p 2 mg/Kg이 정맥 내로 1회 투여된 L540cy 이종 이식 모델에서 종양 이식 후 일에 대한 종양 부피 (mm2)로서, p는 8이고 -X-D는 MDpr-VC-PAB-MMAE이다.
도 13. 미처리 동물과 비교하여, 병렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-C), cAC10-[MDpr (-X-D)-PEG24]p 2 mg/Kg이 정맥 내로 1회 투여된 L540cy 이종 이식 모델에서 종양 이식 후 일에 대한 종양 부피 (mm2)로서, p는 8이고 -X-D는 MDpr-VC-PAB-MMAE이다.
도 14. 미처리 동물과 비교하여, 항원 LIV-1을 표적화하는 비-PEG화된 ADC, hLIV22-[mc-VC-PAB-MMAE)]p 또는 hLIV22-[MDpr (-X-D)-PEG24]p를 가지는 이종 이식 유방암(breast cancer) 모델에서 종양 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피 (mm2)로서, p는 8이고 -X-D는 mc-VC-PAB-MMAE이다.
도 15: 미처리 동물과 비교하여 1 또는 0.5 mg/Kg 비-PEG화된 ADC, cAC10-[mc-PAB(gluc)-MMAE]p (cAC10-1) 또는 그것의 해당하는 병렬-배향된 PEG화된 ADC, cAC10-{mc-[PAB(gluc)-MMAE]-PEG24}p (cAC10-10)가 정맥 내로 1회 투여된 L540cy 이종 이식 모델에서 종양 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피 (mm2)로서, p는 4이다.
도 16: 미처리 동물과 비교하여 0.3 또는 0.15 mg/Kg 비-PEG화된 ADC, cAC10-[mc-PAB(gluc)-MMAE]p (cAC10-1) 또는 그것의 해당하는 병렬-배향된 PEG화된 ADC, cAC10-{mc-[PAB(gluc)-MMAE]-PEG24}p (cAC10-10)가 정맥 내로 1회 투여된 Karpas299 이종 이식 모델에서 종양 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피 (mm2)로서, p는 4이다.
도 17: 다양한 길이의 PEG 유닛을 가지는 PEG화된 스캐폴드를 가지는 8개 약물 로딩된 hBU12 ADC에 대하여 MDpr-Lp-(PEG)x(PAB(glu))의 구조로 표현되는 약물-링커를 가지는 비-호지킨 림프종 세포주의 패널에 대한 용량 반응 곡선으로서, Lp은 병렬 연결기 유닛으로서 리신이며, x는 PEG 유닛이 리신의 엡실론 아미노에서 아세틸로 대체되는 0 (hBU12-14)이거나, x는 2 (hBU12-43), 4 (hBU12-42), 8 (hBU12-18), 12 (hBU12-17), 24 (hBU12-16)이거나, 또는 PEG4-(PEG4)3의 분지형 구조 (hBU12-19)이다.
도 18. 비컨쥬게이션된 비-표적화 항체 (h00), MDpr-Lp-(PEG)x(PAB(glu))의 구조로 표현되는 약물-링커를 가지는 다양한 길이의 PEG 유닛을 가지는 PEG화된 스캐폴드를 갖는 그것의 컨쥬게이트의 1회 정맥 내 1 mg/Kg 투여 후 래트의 약물동력학적 프로파일 (일 단위의 시간에 대한 μg/mL 단위의 총 Ab 농도)로서, Lp은 병렬 연결기 유닛으로서 리신이며, x는 PEG 유닛이 리신의 엡실론 아미노에서 아세틸로 대체되는 0이고 (h00-14), x는 2 (h00-43), 4 (h00-42), 8 (h00-18), 12 (h00-17) 또는 24 (h00-16)이다.
도 19: 미처리 동물과 비교하여 MDpr-Lp-(PEG)x(PAB(gluc))의 구조로 표현되는 약물-링커를 가지는 다양한 길이의 PEG 유닛을 가지는 PEG화된 스캐폴드를 갖는 1 또는 3 mg/Kg hBU12 ADC의 단일 용량 정맥 내 투여 후 CD19-양성 RL 미만성 거대 B-세포 림프종(lymphoma) 모델에서 종양 이식 후 일에 대한 평균 종양 부피 (mm2)로서, Lp는 병렬 연결기 유닛으로서 리신이며, x는 PEG 유닛이 리신의 엡실론 아미노에서 아세틸로 대체되는 0이고 (hBU12-14), x는 2 (hBU12-43), 4 (hBU12-42), 8 (hBU12-18), 12 (hBU12-17) 또는 24 (hBU12-16)이다.
도 20. 1 mg/Kg 비-PEG화된 ADC, cAC10-[mc-PAB(gluc) MMAE]p, (cAC10-1), 병렬 연결기 유닛 LP가 리신인 약물-링커 mc-Lp-(PAB(gluc)-MMAE)PEG24 (cAC10-10), MDpr-Lp-(PAB(gluc)-MMAE)PEG24 (cAC10-16)를 가지는 병렬-배향된 PEG화된 ADC, 또는 직렬-배향된 PEG화된 ADC (cAC10-4)의 단일 용량 투여 후 마우스의 CD30+ L540cy 호지킨 림프종의 이종 이식 종양에서 약물 농도 (nM)로서, ADC는 8의 평균 약물 로딩을 갖는다.
도 21. 미처리 동물과 비교하여, MDpr-Lp-(PEG)x(PAB(gluc))의 구조로 표현되는 약물-링커를 가지는 다양한 길이의 PEG 유닛을 가지는 PEG화된 스캐폴드를 갖는 50 mg/Kg 비-표적화된 대조군 PEG화된 약물 컨쥬게이트의 1회 정맥 내 투여에 대한 시간이 흐름에 따른 % 중량 변화로 나타낸 내성으로서, Lp는 병렬 연결기 유닛으로서 리신이고, x는 PEG 유닛이 리신의 엡실론 아미노에서 아세틸로 대체되는 0 (h00-43)이며, x는 2 (h00-43), 4 (h00-42), 8 (h00-18), 12 (h00-17) 또는 24 (h00-16)이고, ADC는 8의 약물 로딩을 갖는다.
도 22. MDpr-Lp-(PEG)x(PAB(gluc))의 구조로 표현된 약물-링커를 가지는 다양한 길이의 PEG 유닛을 가지는 PEG화된 스캐폴드를 갖는 비-표적화 대조군 PEG화된 약물 컨쥬게이트에 대한 크기 배제 크로마토그래피 (SEC) 크로마토그램으로서, Lp는 병렬 연결기 유닛으로서 리신이고, x는 8 (h00-18), 12 (h00-17) 또는 24 (h00-16)이다.
도 23. MDpr-Lp-(PEG)x(PAB(gluc))의 구조로 표현된 약물-링커를 가지는 다양한 길이의 PEG 유닛을 가지는 PEG화된 스캐폴드를 갖는 비-표적화 대조군 PEG화된 약물 컨쥬게이트에 대한 2-구획 모델에 맞춰진 제거 반감기(Elimination half-life) 및 분포 반감기(distribution half-life)로서, Lp은 병렬 연결기 유닛으로서 리신이며, x는 8 (h00-18), 12 (h00-17) 또는 24 (h00-16)이다.
일반
본 발명은, 부분적으로, 리간드-약물 컨쥬게이트의 폴리에틸렌 글리콜 구성요소 (PEG 유닛)의 배향이 컨쥬게이트의 결과로 얻은 약물동력학에 큰 영향을 미칠 수 있다는 놀라운 발견에 기초한다. 구체적으로, 본 발명자들은 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물 유닛에 대하여 PEG 유닛의 병렬 배치가 PEG 유닛이 없거나 약물 유닛과 직렬 배향으로 배치된 PEG 유닛을 갖는 컨쥬게이트와 비교하여 컨쥬게이트의 약물동력학을 개선할 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명자들은 PEG 유닛에 존재하는 반복 폴리에틸렌 글리콜 서브유닛의 수가 컨쥬게이트의 결과로 얻은 약물동력학에 영향을 미친다는 것을 추가로 발견하였다. 컨쥬게이트가 병렬 배치되고, 약물, 및 일부 경우에, 링커의 구성요소의 소수성을 가리기에 적절한 크기의 PEG 유닛을 갖도록 설계함으로써, 더 높은 약물 로딩을 허용하는 한편, 더 낮게 로딩된 컨쥬게이트의 다른 특성, 예를 들어, 바람직한 PK 속성을 유지하는 리간드-약물 컨쥬게이트 포맷이 제조될 수 있다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 그것들이 "유리" 약물을 방출하는 방식으로 추가로 설계된다.
정의
달리 진술되지 않으면, 본원에서 사용된 다음 용어 및 구절은 다음 의미를 갖는 것으로 의도된다. 본원에서 상표명이 사용될 때, 문맥에 의해 달리 지시되지 않으면, 상표명은 생성물 제형, 제네릭(generic) 약물, 및 상표명 생성물의 활성 약학적 성분(들)을 포함한다.
본원에서 사용된 "병렬 연결기 유닛"은 병렬 배향으로 PEG 유닛을 약물 유닛에 연결하는 분지형 링커 유닛 구성요소를 말한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 구절 "병렬 배향", "병렬 배치", "병렬 연결" 등의 용어는 병렬-배치되거나 병렬-배향되거나 병렬-연결된 구성요소가 각각 Lp에 테더링된(tethered) 한쪽 끝 및 자유로운 한쪽 끝을 가지는 방식으로 병렬 연결기 유닛 (Lp)에 부착되어 있는 배열을 말한다. 전형적으로 Lp는 약물 유닛 및 PEG 유닛이 병렬 배향으로 되어 있어서 이로 인해 약물 유닛의 소수성이 PEG 유닛에 의해 가려지도록 하나 이상의 링커 유닛 구성요소, 및 PEG 유닛을 통해 약물 유닛을 연결하며, 하나 이상의 링커 유닛 구성요소 중 하나 (또는 단 하나)는 방출 가능 조립 유닛이다. 일부 양태에서, 약물 부착 유닛(AD)에 연결된 약물 유닛이 Lp에서 PEG 유닛에 대하여 병렬 배향이 되도록 Lp에 연결된 하나 이상의 약물 부착 유닛(AD)에 의해 추가의 분지가 제공된다. 다만 주어진 링커-약물 모이어티에 대한 소수성을 가리는데 필요한 상기 PEG 유닛은 그것의 약물 유닛에 대하여 병렬 배향일 필요가 있으며, Lp에 연결된 모든 약물 및 폴리에틸렌 글리콜 유닛이 반드시 서로 병렬 배향일 필요는 없다.
용어 "병렬"은 LDC를 포함하는 Lp로부터 리간드-약물 컨쥬게이트 (LDC)의 두 개의 구성요소의 분지를 나타내기 위해 본원에서 사용되며 두 개의 구성요소가 공간에서 나란히 있거나 일부 또는 전체 길이에 걸쳐 그것들 사이에서 같은 거리를 가진다는 것을 나타내기 위해 사용되는 것은 아니다. 병렬-배향된 구성요소가 스스로 분지되고 따라서 다수의 끝을 갖는 경우에, 그것은 단 하나의 테더링된 끝만을 가진다.
LDC의 약물 유닛에 관하여 병렬 배향인 PEG 유닛을 가지는 LDC는 링커 유닛 (즉, 병렬 연결기 유닛)의 구성요소에 연결된 하나의 말단 및 하나 이상의 유리 비테더링 말단 (말단)을 갖는 PEG 유닛을 포함하는 LDC를 말한다. PEG 유닛의 유리 비테더링 말단은, 예를 들어, 미반응 작용기, 예를 들어, 알콕시, 카르복시산, 알킬렌카르복시산, 알콜, 또는 다른 작용기의 형태를 취할 수 있다. 약물 유닛에 관하여 PEG 유닛의 병렬 배향은 PEG 유닛의 원자가 약물 유닛 및 리간드 유닛 사이에서 삽입되지 않은 것처럼 리간드 유닛 및 약물 유닛 사이에서 원자의 수를 최소화하는 작용을 한다. LDC에서, 링커 유닛은 표적 부위에서 LDC로부터 생물학적으로 활성인 약물 모이어티를 방출할 수 있는 (예를 들어, 세포 내 절단을 통해) 방출 가능 조립 유닛으로 구성된다. 일부 경우에, 방출되는 약물 모이어티는 약물 유닛으로 통합된 모체 약물이며 따라서 PEG 유닛 또는 리간드 유닛의 분해 생성물에 부착된 채로 유지되지 않는다. 다른 경우에는, 방출되는 생물학적으로 활성인 약물 모이어티는 링커 유닛 (PEG 유닛 외에)의 일부를 가지며, 보유되는 모체 약물이다.
방출 가능 조절 유닛으로 불리는, 방출 메커니즘을 갖는 링커 유닛 구성요소는 Lp 및 약물 유닛 사이에 삽입된다. PEG 유닛과 같이, 약물 유닛은 병렬 연결기 유닛에 부착된 (비록 방출 가능 조립 유닛을 통해 간접적으로 부착되긴 하지만) 하나의 끝 및 하나 이상의 유리 비테더링 말단 (또는 일부 고리 약물의 경우에는, 유리 말단 없음)을 갖는다. 약물 유닛에 관하여 병렬 (즉, 분지형) 배향인 PEG 유닛을 갖는 LDC의 예시의 그래픽 표시는 다음과 같다:
Figure pat00004
구절 "직렬 배향" 또는 "직렬 배치" 또는 "직렬 연결"은 LDC에서 구성요소의 배열을 말하는데 직렬로 배향된 구성요소는 그것이 두 개의 테더링된 끝을 갖는 방식으로 부착되며 각각의 끝은 LDC의 다른 구성요소에 연결된다. LDC의 리간드 유닛 및 약물 유닛에 관하여 직렬 배향인 PEG 유닛을 갖는 LDC는 한 말단에서 리간드에 (전형적으로 링커 유닛의 구성요소를 통해 간접적으로) 및 또 다른 말단에서 약물 유닛에 (전형적으로 링커 유닛의 다른 구성요소를 통해 간접적으로) 테더링된 PEG 유닛을 포함하는 LDC를 말한다. PEG 유닛의 직렬 배치는 리간드 유닛 및 약물 유닛 사이에서 원자의 수를 증가시키는데 PEG 유닛의 원자 중 적어도 일부가 약물 유닛 및 리간드 유닛 사이에 끼어들기 때문이다. 예를 들어, PEG 유닛을 특징짓는 하나 이상의 (OCH2CH2) 서브유닛이 약물 유닛 및 리간드 유닛 사이에 끼어든다. 리간드 유닛 및 약물 유닛에 관하여 직렬 배향인 PEG 유닛을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트의 예시의 그래픽 표시는 다음과 같다:
Figure pat00005
Z1 및 Z2는 링커 유닛의 선택적 스트레쳐(stretcher) 구성요소이다.
본원에서 사용된 용어 "항체"는 가장 넓은 의미로 사용되며 구체적으로 온전한 단클론성 항체, 다클론성 항체, 단일 특이적 항체, 다중 특이적 항체 (예를 들어, 이중 특이적 항체), 및 항체 단편이 약물-링커에 대하여 필요한 수의 부착 부위를 가지면, 원하는 생물학적 활성을 나타내는 항체 단편을 커버한다. 항체의 고유한 형태는 테트라머이고 면역글로불린 사슬의 두 개의 동일한 쌍으로 이루어지며, 각 쌍은 하나의 경쇄 및 하나의 중쇄를 가진다. 각 쌍에서, 경쇄 및 중쇄 가변 영역 (VL 및 VH)은 함께 항원으로의 결합의 주요 원인이다. 경쇄 및 중쇄 가변 도메인은 세 개의 초가변 영역에 의해 개입된 프레임워크로 이루어져 있으며, "상보성 결정 영역" 또는 "CDR"로도 불린다. 불변 영역은 면역 시스템에 의해 인식돠고 면역 체계와 상호작용할 수도 있다. (예를 들어, Janeway et al., 2001, Immuno. Biology, 5th Ed., Garland Publishing, New York cga). 항체는 어떠한 유형 (예를 들어, IgG, IgE, IgM, IgD, 및 IgA), 클래스 (예를 들어, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1 및 IgA2) 또는 서브클래스일 수 있다. 항체는 어떠한 적합한 종으로부터 유래될 수 있다. 일부 양태에서, 항체는 인간 또는 쥐 기원의 것이다. 항체는, 예를 들어, 인간, 인간화된 또는 키메라 항체일 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "단클론성 항체"는 실질적으로 균질한 항체의 집단으로부터 얻어진 항체를 말한다, 즉, 이 집단을 포함하는 개개의 항체는 소량으로 존재할 수도 있는 가능한 자연 발생 돌연변이를 제외하고 동일하다. 단클론성 항체는 매우 특이적이며, 단일 항원 부위를 향한다. 수식어 "단클론성"은 항체의 실질적으로 균질한 집단으로부터 얻어진 항체의 특성을 나타내며, 어떠한 특정 방법에 의해서도 항체의 생성이 필요한 것으로 생각되어서는 안 된다.
"온전한 항체"는, 항체 클래스에 따라 적절하게, 항원-결합 가변 영역, 뿐만 아니라 경쇄 불변 도메인 (CL) 및 중쇄 불변 도메인, CH1, CH2, CH3 및 CH4를 포함하는 것이다. 불변 도메인은 고유한 서열 불변 도메인 (예를 들어, 인간 고유한 서열 불변 도메인) 또는 이것의 아미노산 서열 변형일 수도 있다.
"항체 단편"은 온전한 항체의 일부를 포함하며, 항원-결합 영역 또는 이것의 가변 영역을 포함한다. 본 발명에서 사용되기 위해서는, 항체 단편은 약물-링커에 대하여 필요한 수의 부착 부위를 갖고 있어야 한다. 부착 부위는 자연적으로 발생하거나 비-자연적으로 발생할 수 있다.
"항원"은 항체가 특이적으로 결합하는 실체물이다.
용어 "특이적으로 결합하는" 및 "특이적으로 결합하다"는 항체 또는 항체 유도체가, 매우 선택적인 방식으로, 그것의 해당하는 표적 항원과 결합하지만 다수의 다른 항원과는 결합하지 않는다는 것을 의미한다. 전형적으로, 항체 또는 항체 유도체는 적어도 약 1x10-7 M, 및 바람직하게는 10-8 M 내지 10-9 M, 10-10 M, 10-11 M, 또는 10-12 M의 친화도로 결합하고 미리 결정된 항원 또는 밀접하게 관련된 항원 외에 비-특이적 항원 (예를 들어, BSA, 카세인)으로의 결합에 대한 친화도보다 적어도 두 배 더 큰 친화도로 미리 결정된 항원에 결합한다.
용어 "억제하다" 또는 "~의 억제"는 측정 가능한 양만큼 감소시키거나, 또는 완전히 방지하는 것을 의미한다.
용어 "치료적 유효량"은 포유동물에서 질환 또는 장애를 치료하는데 효과적인 컨쥬게이트의 양을 말한다. 암의 경우에서, 컨쥬게이트의 치료적 유효량은 암 세포의 수를 감소시키고; 종양 크기를 감소시키고; 말초 기관으로의 암 세포 침투를 억제하고 (즉, 어느 정도 둔화시키고 바람직하게는 중단시키고); 종양 전이를 억제하고 (즉, 어느 정도 둔화시키고 바람직하게는 중단시키고); 종양 성장을 어느 정도 억제하고; 및/또는 암과 관련된 증상 중 하나 이상을 어느 정도 완화시킨다. 약물이 성장을 억제하고 및/또는 기존의 암 세포를 죽일 수도 있는 정도로, 그것은 세포 증식 억제성 및/또는 세포 독성일 수도 있다. 암 치료에 대하여, 효율은, 예를 들어, 질환 진행까지의 시간 (TTP)을 평가하고 및/또는 반응 속도 (RR)를 결정함으로써 측정될 수 있다.
문맥에 의해 달리 지시되지 않으면, 용어 "실질적인" 또는 "실질적으로"는 혼합물 또는 샘플의 집단의 과반수, 즉 >50%, 바람직하게는 집단의 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97 %, 98%, 또는 99% 이상을 말한다.
용어 "세포 내에서 절단된" 및 "세포 내 절단"은 리간드-약물 컨쥬게이트 (예를 들어, 항체 약물 컨쥬게이트 (ADC) 등)에 대한 세포 내부의 대사 공정 또는 반응을 말하는데, 이에 의해 약물 모이어티 (D) 및 리간드 유닛 (예를 들어, 항체 (Ab)) 사이의 공유 부착이, 예를 들어, 방출 가능 조립 유닛의 작용에 의해 깨지며, 그 결과 세포 내부에서 분해 생성물을 포함한 유리 약물이 LDC로부터 해리된다. 따라서 상기 해리로부터 기인한 모이어티는 세포 내 대사산물이다.
용어 "세포 독성 활성"은 약물 또는 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 리간드-약물 컨쥬게이트의 세포 내 대사산물의 세포-살해 효과를 말한다. 세포 독성 활성은 IC50 값으로 표시될 수도 있으며, 이것은 세포 독성제에 노출시 세포의 절반이 생존하는 단위 부피 당 농도 (몰 또는 질량)이다.
용어 "세포 증식 억제성 활성"은 세포 증식 억제제, 또는 약물 유닛으로서 세포 증식 억제제 또는, 세포 증식 억제제인, 이것의 세포 내 대사산물을 가진 리간드-약물 컨쥬게이트의 세포 살해와는 다른 항증식성 효과를 말한다.
본원에서 사용된 용어 "세포 독성제"는 세포 독성 활성을 가지며 세포의 파괴를 유발하는 물질을 말한다. 용어는 방사성 동위원소 (예를 들어, 211At, 131I, 125I, 90Y, 186Re, 188Re, 153Sm, 212Bi, 32P, 60C, 및 Lu의 방사성 동위원소), 화학치료제, 및 독소, 예를 들어, 소분자 독소 또는 박테리아, 균류, 식물 또는 동물 기원의 효소 활성 독소를 포함하며, 이것들의 합성 유사체 및 유도체를 포함하는 것으로 의도된다.
용어 "세포 증식 억제제"는 세포 증식 억제 활성을 가진, 예를 들어, 세포 성장 또는 증식의 원인이 되거나 이에 기여하는 세포의 기능을 억제하는 물질을 말한다. 세포 증식 억제제는 단백질 억제제, 예를 들어, 효소 억제제와 같은 억제제를 포함한다.
용어 "암" 및 "암성"은 전형적으로 비조절 세포 성장을 특징으로 하는, 포유동물의 생리학적 질병 또는 장애를 말하거나 기술한다. "종양"은 하나 이상의 암성 세포를 포함한다.
본원에서 "자가면역 질환"은 개체의 자체 조직 또는 단백질로부터 발생하고 이것들에 대항하는 질환 또는 장애이다.
본원에서 사용된 "환자"는 LDC가 투여되는 대상체를 말한다. "환자"의 예는 인간, 래트, 마우스, 기니피그, 비-인간 영장류, 돼지, 염소, 소, 말, 개, 고양이, 새 및 가금류를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전형적으로, 환자는 래트, 마우스, 개, 비-인간 영장류 또는 인간이다. 일부 양태에서, 환자는 LDC의 유효량을 필요로 하는 인간이다.
용어 "치료하다" 또는 "치료"는, 문맥에 의해 달리 지시되지 않으면, 재발을 방지하기 위한 치료적 처치 및 예방적 조치를 말하며, 그 목적은 원하지 않는 생리학적 변화 또는 장애, 예를 들어, 암의 발달 또는 확산을 억제하거나 둔화시키는 (줄이는) 것이다. 본 발명의 목적을 위해서, 유익한 또는 원하는 임상적 결과는, 검출 가능하든 검출 불가능하든, 증상의 경감, 질환의 규모 축소, 질환의 안정화된 (즉, 악화되지 않는) 상태, 질환 진행의 지연 또는 둔화, 질환 상태의 개선 또는 일시적 완화, 및 차도 (부분적이든 전체적이든)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. "치료"는 또한 치료를 받지 않은 경우에 예상되는 생존과 비교하여 연장된 생존을 의미할 수 있다. 치료가 필요한 것들은 이미 질병 또는 장애에 걸린 것들, 뿐만 아니라 질병 또는 장애에 취약한 것들을 포함한다.
암의 맥락에서, 용어 "치료하는"은 종양 세포, 암 세포, 또는 종양의 성장의 억제; 종양 세포 또는 암 세포의 복제의 억제, 전체적인 종양 존재량의 저하 또는 암성 세포 수의 감소, 및 및 질환과 관련된 하나 이상의 증상의 개선 중 일부 또는 모두를 포함한다.
자가면역 질환의 맥락에서, 용어 "치료하는"은 자가면역 항체를 생산하는 세포를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 자가면역 질환 상태와 관련된 세포의 복제의 억제, 자가면역-항체 존재량의 줄임 및 자가면역 질환의 하나 이상의 증상의 개선 중 어떤 것 또는 모두를 포함한다.
구절 "약학적으로 허용 가능한 염"은, 본원에서 사용된 바와 같이, 화합물 (예를 들어, 약물, 약물-링커, 또는 리간드-약물 컨쥬게이트)의 약학적으로 허용 가능한 유기 또는 무기 염을 말한다. 화합물은 적어도 하나의 아미노 기를 함유할 수 있고, 따라서 산 부가 염은 아미노 기로 형성될 수 있다. 예시의 염은 황산염, 트라이플루오로아세트산염, 시트르산염, 아세트산염, 옥살산염, 염화물, 브롬화물, 요오드화물, 질산염, 중황산염, 인산염, 산성 인산염, 아이소니코틴산염, 젖산염, 살리실산염, 산성 시트르산염, 주석산염, 올레산염, 타닌산염, 판토텐산염, 중주석산염, 아스코르브산염, 석시네이트, 말레인산염, 겐티시네이트, 푸마르산염, 글루콘산염, 글루쿠론산염, 당산염, 포름산염, 벤조산염, 글루타민산염, 메탄설폰산염, 에탄설폰산염, 벤젠설폰산염, p-톨루엔설폰산염, 및 팜산염 (즉, 1,1'-메틸렌-비스 -(2-하이드록시-3- 나프토에이트)) 염을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 약학적으로 허용 가능한 염은 또 다른 분자, 예를 들어, 아세트산염 이온, 석시네이트 이온 또는 다른 반대 이온의 포함을 수반할 수도 있다. 반대 이온은 모체 화합물 상에서 전하를 안정화시키는 어떠한 유기 또는 무기 모이어티일 수도 있다. 뿐만 아니라, 약학적으로 허용 가능한 염은 그것의 구조에서 하나 이상의 대전된 원자를 가질 수도 있다. 다수의 대전된 원자가 약학적으로 허용 가능한 염의 일부인 경우는 다수의 반대 이온을 가질 수 있다. 이로 인해, 약학적으로 허용 가능한 염은 하나 이상의 대전된 원자 및/또는 하나 이상의 반대 이온을 가질 수 있다.
달리 지시되지 않으면, 용어 "알킬"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 지시된 수의 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된 직쇄 또는 분지형, 포화 또는 불포화 탄화수소를 말한다 (예를 들어, "-C1-C8 알킬" 또는 "-C1-C10 " 알킬은 각각 1 내지 8개 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 말한다). 탄소 원자의 수가 지시되지 않을 때, 알킬 기는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다. 대표적인 직쇄 "-C1-C8 알킬" 기는 -메틸, -에틸, -n-프로필, -n-부틸, -n-펜틸, -n-헥실, -n-헵틸 및 -n-옥틸을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 한편; 분지형 -C1-C8 알킬은 -아이소프로필, -sec-부틸, -아이소부틸, -tert-부틸, -아이소펜틸, 및 -2-메틸부틸을 포함하지만, 이에 제한되지 않고; 불포화 -C2-C8 알킬은 -비닐, -알릴, -1-부테닐, -2-부테닐, -아이소부틸레닐, -1-펜테닐, -2-펜테닐, -3-메틸-1-부테닐, -2-메틸-2-부테닐, -2,3-디메틸-2-부테닐, -1-헥실, 2-헥실, -3-헥실, -아세틸레닐, -프로피닐, -1-부티닐, -2-부티닐, -1-펜티닐, -2-펜티닐 및 -3-메틸-1 부티닐을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일부 양태에서, 알킬 기는 치환되지 않는다. 알킬 기는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다. 다른 양태에서, 알킬 기는 포화될 것이다.
달리 지시되지 않으면, "알킬렌"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 정해진 수의 탄소 원자, 전형적으로 1-10개의 탄소 원자의, 및 모체 알칸의 같은 또는 두 개의 다른 탄소 원자로부터 두 개의 수소 원자의 제거에 의해 유래된 두 개의 1가 라디칼 중심을 가진, 치환된 또는 비치환된, 포화 또는 불포화 측쇄 또는 직쇄 또는 고리 탄화수소 라디칼(radical)을 말한다. 전형적인 알킬렌 라디칼은 메틸렌 (-CH2-), 1,2-에틸 (-CH2CH2-), 1,3-프로필 (-CH2CH2CH2-), 1,4-부틸 (-CH2CH2CH2CH2-), 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 양태에서, 알킬렌은 측쇄 또는 직쇄 탄화수소이다 (즉, 그것은 고리 탄화수소가 아니다). 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서도, 알킬렌은 포화 알킬렌일 수 있다.
달리 지시되지 않으면, "아릴"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 모체 방향족 환 시스템의 단일 탄소 원자로부터 하나의 수소 원자의 제거에 의해 유래된 6-20개의 탄소 (바람직하게는 6-14개의 탄소) 원자의 치환된 또는 비치환된 1가 탄소고리 방향족 탄화수소 라디칼을 의미한다. 일부 아릴 기는 예시의 구조에서 "Ar"로서 표현된다. 전형적인 아릴 기는 벤젠, 치환된 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 비페닐, 등으로부터 유래된 라디칼을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 예시의 아릴 기는 페닐 기이다.
달리 지시되지 않으면, "아릴렌"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 상기 한정된 바와 같이 아릴 기인데 아릴 기의 수소 원자 중 하나는 결합으로 대체되고 (즉, 그것은 2가임) 다음 구조에서 나타난 바와 같이 오르토, 메타, 또는 파라 배향으로 되어 있을 수 있으며, 페닐은 예시의 기와 같다:
Figure pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
.
선택 구체예에서, 예를 들어, 병렬 연결기 유닛, 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛이 아릴렌을 포함할 때, 아릴렌는 상기 한정된 아릴 기이며 아릴 기의 수소 원자 중 하나 또는 둘은 결합으로 대체된다 (즉, 아릴렌은 2가 또는 3가일 수 있다).
달리 지시되지 않으면, "C3-C8 헤테로 고리"는, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 3 내지 8개의 탄소 원자를 가진, 1가 치환된 또는 비치환된 방향족 또는 비-방향족 일고리 또는 이고리 환 시스템 (링 멤버로도 불림) 및 N, O, P 또는 S로부터 독립적으로 선택되고, 모체 환 시스템의 환 원자로부터 하나의 수소 원자의 제거에 의해 유래된 1 내지 4개의 헤테로 원자 환 멤버를 말한다. 헤테로 고리에서 하나 이상의 N, C 또는 S 원자가 산화될 수 있다. 헤테로 원자를 포함하는 링은 방향족 또는 비방향족일 수 있다. 달리 언급되지 않으면, 헤테로 고리는 안정한 구조에서 기인하는 어떠한 헤테로 원자 또는 탄소 원자에서 그것의 펜던트 기에 부착된다. C3-C8 헤테로 고리의 대표적인 예는 피롤리디닐, 아제티디닐, 피페리디닐, 모폴리닐, 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로피라닐, 벤조푸라닐, 벤조티오펜, 인돌릴, 벤조피라졸릴, 피롤릴, 티오페닐 (티오펜), 푸라닐, 티아졸릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 피리미디닐, 피리디닐, 피라지닐, 피리다지닐, 아이소티아졸릴, 및 아이소옥사졸릴을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
달리 지시되지 않으면, "C3-C8 헤테로사이클로"는, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 상기 한정된 C3-C8 헤테로 고리 기를 말하며 헤테로 고리 기의 수소 원자 중 하나는 결합으로 대체된다 (즉, 그것은 2가이다). 선택 구체예에서, 예를 들어, 병렬 연결기 유닛, 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛이 헤테로사이클로를 포함할 때, 헤테로사이클로는 상기 한정된 헤테로 고리 기이며 헤테로 고리 기의 수소 원자 중 하나 또는 둘은 결합으로 대체된다 (즉, 헤테로사이클로는 2가 또는 3가일 수 있다).
달리 지시되지 않으면, "C3-C8 탄소 고리"는, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 모체 환 시스템의 환 원자로부터 하나의 수소 원자의 제거에 의해 유래된, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-원 1가, 치환된 또는 비치환된, 포화 또는 불포화 비-방향족 일고리 또는 이고리 탄소고리 링이다. 대표적인 -C3-C8 탄소 고리는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로펜타디에닐, 사이클로헥실, 사이클로헥세닐, 1,3-사이클로헥사디에닐, 1,4-사이클로헥사디에닐, 사이클로헵틸, 1,3-사이클로헵타디에닐, 1,3,5-사이클로헵타트리에닐, 사이클로옥틸, 및 사이클로옥타디에닐을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
달리 지시되지 않으면, "C3-C8 카보사이클로"는, 그 자체로 또는 또 다른 용어의 일부로서, 상기 한정된 C3-C8 탄소 고리 기를 말하며 탄소 고리 기의 수소 원자의 또 다른 것은 결합으로 대체된다 (즉, 그것은 2가이다). 선택 구체예에서, 예를 들어, 병렬 연결기 유닛, 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛이 카보사이클로를 포함할 때, 카보사이클로는 상기 한정된 탄소 고리 기이며 탄소 고리 기의 수소 원자 중 하나 또는 둘은 결합으로 대체된다 (즉, 카보사이클로는 2가 또는 3가일 수 있다).
달리 지시되지 않으면, 용어 "헤테로알킬"은, 그 자체로 또는 또 다른 용어와 조합하여, 달리 진술되지 않으면, 완전히 포화되거나 1 내지 3의 불포화도를 함유하고, 정해진 수의 탄소 원자 및 O, N, Si 및 S로 구성된 군으로부터 선택된 1 내지 10개, 바람직하게는 1 내지 3개의 헤테로 원자로 구성된, 안정한 직쇄 또는 측쇄 탄화수소, 또는 이것들의 조합을 의미하며, 질소 및 황 원자는 선택적으로 산화될 수도 있고 질소 헤테로 원자는 선택적으로 4차화될 수도 있다. 헤테로 원자(들) O, N 및 S는 헤테로알킬 기의 어떠한 내부 위치에 또는 알킬 기가 잔여 분자에 부착되는 위치에 배치될 수 있다. 헤테로 원자 Si는 알킬 기가 잔여 분자에 부착되는 위치를 포함하는, 헤테로알킬 기의 어떤 위치에도 배치될 수 있다. 예는 -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-CH2-N(CH3)-CH3, -CH2-S-CH2-CH3, -CH2-CH2-S(O)-CH3, -NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH3, -CH2-CH2-S(O)2-CH3, -CH=CH-O-CH3, -Si(CH3)3, -CH2-CH=N-O-CH3, 및 -CH=CH-N(CH3)-CH3를 포함한다. 두 개 이하의 헤테로 원자, 예를 들어, -CH2-NH-OCH3 및 -CH2-O-Si(CH3)3이 연속적일 수도 있다. 바람직한 구체예에서, C1 내지 C4 헤테로알킬 또는 헤테로알킬렌은 1 내지 4개의 탄소 원자 및 1 또는 2개의 헤테로 원자를 가지며 C1 내지 C3 헤테로알킬 또는 헤테로알킬렌은 1 내지 3개의 탄소 원자 및 1 또는 2개의 헤테로 원자를 갖는다. 일부 양태에서, 헤테로알킬 또는 헤테로알킬렌은 포화된다.
달리 지시되지 않으면, 용어 "헤테로알킬렌"은, 그 자체로 또는 또 다른 치환기의 일부로서, 헤테로알킬로부터 유래된 2가 기를 의미하며 (상기 논의됨), -CH2-CH2-S-CH2-CH2- 및 -CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-로 예시된 바와 같다. 헤테로알킬렌 기에 대하여, 헤테로 원자는 또한 사슬 말단 중 하나 또는 둘 다를 사용할 수 있다. 게다가, 알킬렌 및 헤테로알킬렌 결합 기에 대하여, 결합 기의 배향이 나타나지 않는다. 선택 구체예에서, 예를 들어, 병렬 연결기 유닛, 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛이 헤테로알킬렌을 포함할 때, 헤테로알킬렌은 상기 한정된 헤테로알킬 기이며 헤테로알킬 기의 수소 원자 중 하나 또는 둘 다는 결합으로 대체된다 (즉, 헤테로알킬렌은 2가 또는 3가일 수 있다).
"치환된 알킬" 및 "치환된 아릴"은 하나 이상의 수소 원자가 각각 독립적으로 치환기로 대체되는 알킬 및 아릴을 각각 의미한다. 전형적인 치환기는 -X, -R, -O-, -OR, -SR, -S-, -NR2, -NR3, =NR, -CX3, -CN, -OCN, -SCN, -N=C=O, -NCS, -NO, -NO2, =N2, -N3, -NRC(=O)R, -C(=O)R, -C(=O)NR2, -SO3 -, -SO3H, -S(=O)2R, -OS(=O)2OR, -S(=O)2NR, -S(=O)R, -OP(=O)(OR)2, -P(=O)(OR)2, -PO- 3, -PO3H2, -AsO2H2, -C(=O)R, -C(=O)X, -C(=S)R, -CO2R, -CO2 -, -C(=S)OR, C(=O)SR, C(=S)SR, C(=O)NR2, C(=S)NR2, 또는 C(=NR)NR2를 포함하지만, 이에 제한되지 않으며, 각각의 X는 독립적으로 할로겐, -F, -Cl, -Br, 또는 -I이고; 각각의 R은 독립적으로 -H, -C1-C20 알킬, -C6-C20 아릴, -C3-C14 헤테로 고리, 보호 기 또는 프로드러그(prodrug) 모이어티이다. 전형적인 치환기는 또한 (=O)를 포함한다. 상기 기술된 알킬렌, 탄소 고리, 카보사이클로, 아릴렌, 헤테로알킬, 헤테로알킬렌, 헤테로 고리, 및 헤테로사이클로 기는 또한 유사하게 치환될 수도 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "유리 약물"은 PEG 유닛 또는 리간드 유닛의 분해 생성물에 직접적으로 또는 간접적으로 공유 부착되지 않는 생물학적 활성 약물 모이어티를 말한다. 유리 약물은 그것이 방출 메커니즘을 통해 링커 유닛의 절단 즉시 존재하기 때문에, LDC에서, 또는 이후의 세포 내 전환 또는 대사로, 방출 가능 조립 유닛에 의해 제공되는 약물을 말할 수 있다. 일부 양태에서, 유리 약물은 H-D의 형태를 가지거나 대전된 모이어티로서 존재할 수도 있다. 유리 약물은 원하는 생물학적 효과를 발휘할 수 있는 약학적 활성종이다. 일부 양태에서, 약학적 활성종은 모체 약물이 아닐 수도 있으며 이후의 세포 내 대사를 거치지 않는 링커 유닛의 구성요소를 포함할 수도 있다.
리간드-약물 컨쥬게이트 화합물 및 관련된 중간물
본 발명은, 부분적으로, 바람직하지 않은 PK 속성을 가진 리간드-약물 컨쥬게이트 (LDC)가 본원에서 기술된 바와 같이 약물 유닛에 대하여 병렬 배향으로 PEG 유닛의 배치에 의해 개선된 PK 속성을 가질 수 있다는 발견에 기초한다. 일부 양태에서, PEG화된 컨쥬게이트의 클리어런스 프로파일은 심지어 높은 약물 로딩에서도 컨쥬게이트되지 않은 리간드 (즉, 표적화제, 예를 들어, 항체 또는 관련된 항원 결합 단편)의 것과 유사하다. LDC는 리간드 유닛 (즉, 표적화 리간드), 링커 유닛, 및 약물 유닛을 포함한다. 표적화 리간드에 부착 전에 또는 후에 링커 유닛은 약물 유닛을 리간드 유닛에 연결하고 약물 유닛에 관하여 병렬 배열된 PEG 유닛을 포함한다. 상기 병렬 배열은 방출 가능 조립 유닛을 통한 약물 유닛, 및 PEG 유닛의 병렬 연결기 유닛으로의 부착을 초래한다. 링커 유닛은 약물 유닛에 연결될 때 약물-링커로 불릴 수 있다. LDC 집단은 바람직하게는 리간드 유닛 당 적어도 약 6, 약 7 또는 약 8 약물-링커의 평균 약물-링커 로딩을 가질 것이다.
PEG 유닛은 약물-링커의 소수성 구성요소의 최적화된 수준의 소수성 마스킹(masking)을 전달하도록 설계된다. 상기 이유를 위해서, 본원에서 교시된 바와 같이 PEG 유닛의 통합은 특히 컨쥬게이트되지 않은 리간드와 비교하여 결과로 생긴 컨쥬게이트의 약물동력학에 부정적인 영향을 주기에 충분한 소수성을 가지는 약물-링커에 특히 적합하다. 상기 더 불량한 약물동력학은 더 큰 혈장 클리어런스를 포함한다. 따라서, 컨쥬게이트되지 않은 리간드에 관하여 훨씬 더 큰 혈장 클리어런스 및 이에 상응하여 더 낮은 혈장 노출을 나타내는 리간드 약물 컨쥬게이트는 본 발명에 의해 이득을 얻을 것이다.
리간드-약물 컨쥬게이트는 약물 유닛 및 PEG 유닛의 소수성 약물-링커 모이어티 내 병렬 배향으로 인해 더 바람직한 약물동력학적 성질을 가지며, 이에 의해 혈장 클리어런스에 대한 약물-링커 모이어티의 약물 유닛 및/또는 다른 구성요소의 소수성의 부정적인 영향이 감소하거나 제거된다 (즉, 약물-링커 모이어티의 소수성이 가려진다). 병렬 배향은 병렬 연결기 유닛 (LP)에 의해 달성되는데 병렬 연결기 유닛이 필요한 병렬 배향을 제공하는데 적절한 분지성 배열로 약물 유닛, PEG 유닛 및 리간드를 연결하는 작용을 하기 때문이다. 병렬 연결기 유닛은 컨쥬게이트의 구성요소에 대한 부착 부위를 가진 스캐폴드인 것으로 생각될 수 있으며, PEG 유닛과 병렬 배향으로 다수의 약물 유닛을 갖도록 다중화되어 PEG화된 다중화 스캐폴드를 제공할 수 있다. 일부 구체예에서, 소수성이 병렬-배향된 PEG 유닛에 의해 가려진 약물-링커 모이어티에서 소수성 구성요소는 소수성 약물 유닛이다.
약물 유닛은 방출 가능 조립 유닛을 통해 병렬 연결기 유닛에 부착된다. 방출 가능 조립 유닛은 표적 세포에서 약물의 효율적인 방출을 허용하며, 예를 들어, 세포 독성 또는 세포 증식 억제성을 유발하기에 충분하다. 전형적으로, 방출 가능 조립 유닛은 컨쥬게이트가 표적 세포로 내재화되면 유리 약물의 효율적인 방출을 위해 설계되지만, 또한 표적 세포 근처에서 유리 약물을 방출하도록 설계될 수도 있다. 절단에 적합한 인식 부위는 LDC의 약물 유닛(들)의 효율적인 방출을 허용하는 것들이다. 전형적으로, 인식 부위는 펩타이드 절단 부위 (예를 들어, 펩타이드-기반 방출 가능 조립 유닛에서), 당 절단 부위 (예를 들어, 당-기반 방출 가능 조립 유닛에서), 또는 이황화물 절단 부위 (예를 들어, 이황화물-기반 방출 가능 조립 유닛에서)이다. 펩타이드 절단 부위의 예는 세포 내 프로테아제에 의해 인식된 것들, 예를 들어, 리소좀에 존재하는 것들을 포함한다. 당 절단 부위는, 글루쿠로니다제, 예를 들어, 베타-글루쿠로니다제를 포함하는, 글리코시다제에 의해 인식된 것들을 포함한다.
어떠한 생활성 화합물 (즉, 약물)도 본 발명에서 약물 유닛으로 사용될 수 있다. 생활성 화합물은 약물 유닛으로서 LDC로의 통합에 적합한 부위를 가질 수도 있거나 상기 목적을 위해 변형될 수도 있는 한편, 링커 유닛의 일부를 보유할 수도 있거나 아닐 수도 있는 변형된 약물이 LDC로부터 방출될 때 모체 약물의 원하는 생물학적 활성을 실질적으로 보유한다. 바람직한 약물 유닛은 모체 생활성 화합물의 방출을 제공한다. 약물 유닛은 아우리스타틴 또는 비-아우리스타틴 약물일 수 있으며, 이것은 소수성이 병렬-배향된 약물 유닛에 의해 가려지는 약물-링커 모이어티의 소수성 구성요소이다. 본 발명의 효과는 약물 유닛, 방출 가능 조립 유닛, 또는 약물 유닛/방출 가능 조립 유닛 조합이 전적으로 소수성이며 이로 인해 결과로 생긴 컨쥬게이트의 약물동력학에 부정적으로 영향을 미친다는 구체예에서 더 두드러질 것이다. 소수성 약물의 예는 모노메틸 아우리스타틴 E 및 모노메틸 아우리스타틴 E와 비슷하거나 더 큰 소수성을 가진 약물을 포함한다. 소수성 방출 가능 조립 유닛의 예는 본원에서 구체적으로 예시된 소수성 자기-희생성 구성요소를 가지는 펩타이드-기반 및 당 기반 방출 가능 조립 유닛, 뿐만 아니라 이러한 방출 가능 조립 유닛과 비슷하거나 더 큰 소수성을 가진 방출 가능 조립 유닛을 포함한다.
소수성은 SlogP를 사용하여 측정될 수 있다. SlogP는 옥타놀/물 분배 계수 (내포된 수소 포함)의 로그로 한정되고 화학 컴퓨팅 그룹(Chemical Computing group)의 프로그램 MOE™을 사용하여 계산될 수 있다 (SlogP 값은 Wildman, S.A., Crippen, G.M.; Prediction of Physiochemical Parameters by Atomic Contributions;　J. Chem. Inf. Comput. Sci.　39 No.　5　(1999) 868-873을 사용하여 계산된다). 참조 약물 유닛 또는 방출 가능 조립 유닛과 비슷한 소수성을 가진 약물 유닛 또는 방출 가능 조립 유닛을 언급할 때, SlogP 값은 참조 약물 유닛 또는 방출 가능 조립 유닛의 SlogP 값의 20% 이내, 바람직하게는 10% 이내일 것이다.
상기의 관점에서, 본 발명은, 구체예의 한 군에서, 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단을 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물을 제공한다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 리간드 유닛 및 그것에 부착된 다수의 약물-링커 유닛을 포함한다. 바람직하게는, 조성물에서 리간드 당 평균 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 6 내지 약 10, 약 8 내지 약 14, 약 8 내지 약 12, 약 8 내지 약 10개의 약물-링커 유닛이 있다. 리간드로의 예시의 부착은 티오에테르 결합을 통한 것이다. 리간드 상에서 예시의 컨쥬게이션 부위는 사슬 간 이황화물 잔기 및/또는 리간드로 도입된 티올-함유 잔기, 예를 들어, 도입된 시스테인의 환원으로부터 얻어진 티올 기이다. 부착은, 예를 들어, 사슬 간 이황화물 및 0 내지 8개의 도입된 시스테인 잔기로부터 유래된 티올 잔기를 통한 것일 수 있다.
구체예의 관련된 군에서, 질환의 치료를 위해 리간드-약물 컨쥬게이트를 환자에게 투여하는 방법이 제공된다. 질환은, 예를 들어, 암 또는 자가면역 질환일 수 있다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 치료적 유효량으로 및 치료적으로 효과적인 일정 대로 투여된다.
구체예
본 발명의 많은 구체예들은 하기 기술된 후 이어서 리간드-약물 컨쥬게이트를 이용하는 구성요소 및 이것들의 중간물이 더 상세히 논의된다. 리간드-약물 컨쥬게이트의 구성요소 및 이것들의 중간물에 대하여 선택된 구체예 중 어느 것도 본원에서 기술된 바와 같이 본 발명의 각 구체예에 적용될 수 있거나 그것들은 단일 양태에 관한 것일 수도 있다. 선택된 구체예는 어떠한 조합으로도 함께 결합될 수 있다.
리간드-약물 컨쥬게이트 화합물
구체예의 한 군에서, 유리 약물을 방출할 수 있는 LDC 화합물이 본원에서 제공되는데 LDC 화합물은 하기 식 AA:
Figure pat00009
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데,
L은 리간드 유닛이며;
D는 약물 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
Z는 스트레쳐 유닛이고;
X는 방출 가능 조립 유닛이며;
Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
A는 선택적 분지 유닛이며;
아래 첨자 p는 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14 또는 8 내지 약 12)의 범위의 정수이고;
아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수이며; 바람직하게는 1 또는 2이고;
아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이다.
구체예의 또 다른 군에서, 식 AA는 개개의 LDC 화합물이 아니라 LDC 조성물 (즉, 개개의 LDC 화합물의 집단을 포함하는 조성물)을 나타낸다. 이러한 구체예에서, p는 조성물에서 리간드 당 약물-링커의 평균 수를 나타낸다. 이러한 구체예에서, p는 전형적으로 정수 값이 아니고 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)의 범위에 있을 수 있다. 다른 변수들 (예를 들어, L, Z, A, LP, PEG, X, D, s, 및 m)은 같은 것이다.
구체예의 또 다른 군에서, LDC 조성물은 LDC 화합물의 집단을 포함하는데, 개개의 LDC 화합물은 식 AA로 표현되며 각 개개의 LDC 화합물에 대하여 p는 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14 또는 8 내지 약 12)의 범위의 정수로부터 독립적으로 선택되고 조성물에서 리간드 당 약물-링커의 평균 수는 1 내지 약 14개, 바람직하게는 약 2 내지 약 12개 (바람직하게는 약 6 내지 약 14개, 약 6 내지 약 12개, 약 8 내지 약 14개 또는 약 8 내지 약 12개)이다.
일부 양태에서, 1 내지 32개, 또는 2 내지 32개 (바람직하게는 6 내지 32개 또는 8 내지 32개)개 약물 유닛은 각각의 리간드 유닛에 부착된다. 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단은 리간드 당 평균 1 내지 32개 또는 약 2 내지 32개 (바람직하게는 약 6 내지 32개 또는 약 8 내지 32개) 약물 유닛을 가질 수 있다.
식 AA로 표현된 LDC 화합물 또는 LDC 조성물의 선택된 구체예는 다음과 같은 것들을 포함한다:
1) m은 1이고 s는 0이며;
2) m은 2 내지 4이고 s는 1이며;
3) m은 2이고 s는 1이며;
4) m은 1이고; s는 0이며; p는 LDC 화합물에 대하여 6 내지 14, 8 내지 14, 또는 8 내지 12의 범위의 정수이거나, p는 LDC 조성물에 대하여 6 내지 약 14, 약 8 내지 약 14, 또는 약 8 내지 약 12의 범위의 수이고;
5) m은 2-4이며; s는 1이고; p는 LDC 화합물에 대하여 6 내지 14, 8 내지 14, 또는 8 내지 12의 범위의 정수이거나, p는 LDC 조성물에 대하여 6 내지 약 14, 약 8 내지 약 14, 또는 약 8 내지 약 12의 범위의 수이며;
6) m은 2이고; s는 1이며; p는 LDC 화합물에 대하여 6 내지 14, 8 내지 14, 또는 8 내지 12의 범위의 정수이거나; p는 LDC 조성물에 대하여 6 내지 약 14, 약 8 내지 약 14, 또는 약 8 내지 약 12의 범위의 정수이고;
7) m은 2이고; s는 1이며; p는 8이고;
8) m은 1이며; s는 0이고; p는 8이며;
9) 리간드 유닛에 부착된 1 내지 32 또는 약 2 내지 32 (바람직하게는 약 6 내지 약 32 또는 약 8 내지 약 32) 약물 유닛이 있는, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
10) LP이 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민인, 이 단락의 1-9에서 제시된 구체예 중 어느 하나.
식 AA로 표현되는 LDC 화합물 또는 LDC 조성물의 선택된 구체예는 하기 식 AA1 및 AA2:
Figure pat00010
Figure pat00011
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가지는데,
L은 리간드 유닛이고;
D는 약물 유닛이며;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
Z는 스트레쳐 유닛이며;
X는 방출 가능 조립 유닛이고;
Lp는 병렬 연결기 유닛이며;
A는 존재하는 분지 유닛이고;
아래 첨자 p는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물에 대하여 1 내지 14의 범위의 정수이고, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14 또는 8 내지 12)의 범위에 있거나, p는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물에 대하여 1 내지 약 14의 범위의 수이고, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)의 범위에 있다.
본원에서 제공된 LDC 화합물에 대하여 선택된 구체예 중 어느 것에서도, 상기의 것들을 포함하여, p 값이 존재하는 경우, p는 1 내지 14, 2 내지 14, 2 내지 10, 4 내지 12, 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 12 또는 8 내지 10의 범위의 정수일 수 있다. 아래 첨자 p는 1, 또는 2, 또는 3, 또는 4, 또는 5, 또는 6, 또는 7, 또는 8, 또는 9, 또는 10, 또는 11, 또는 12, 또는 13, 또는 14일 수 있다.
본원에서 제공된 LDC 조성물에 대하여 선택된 구체예 중 어느 것에서도, 상기의 것들을 포함하여, p 값이 존재하는 경우, p는 1 내지 약 14, 약 2 내지 약 14, 약 2 내지 약 10, 약 4 내지 약 12, 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 12 또는 약 8 내지 약 10의 범위에 있다. p는 1 또는 약 1, 또는 2 또는 약 2 또는 3 또는 약 3 또는 4, 또는 약 4 또는 5, 또는 약 5 또는 6, 또는 약 6 또는 7, 또는 약 7 또는 8, 또는 약 8 또는 9, 또는 약 9 또는 10, 또는 약 10 또는 11, 또는 약 11 또는 12, 또는 약 12 또는 13, 또는 약 13 또는 14 또는 약 14일 수 있다.
구체예의 또 다른 군에서, 유리 약물을 방출할 수 있는 리간드-약물 컨쥬게이트 (LDC)가 본원에서 제공되는데, 1 내지 32개의 약물 유닛 (바람직하게는 2 내지 32개의 약물 유닛, 6 내지 32개의 약물 유닛, 8 내지 32개의 약물 유닛, 6 내지 14개의 약물 유닛, 약 8 내지 약 14개의 약물 유닛, 또는 약 8 내지 약 12개의 약물 유닛)이 링커 유닛을 통해 LDC의 표적화 리간드에 컨쥬게이션되고 약물-링커 모이어티의 각 약물 유닛은 리간드 (L)에 의해 표적화된 부위에 근접하여 유리 약물을 방출하는 절단 가능 구성요소 (즉, 방출 가능 조립 유닛)를 통해 링커 유닛에 부착되며, LDC는 리간드 유닛이 연결되는 병렬 연결기 유닛 (Lp), 및 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 유닛을 더 포함하고, PEG 유닛 및 링커-약물 모이어티의 약물 유닛은 서로 병렬 배향으로 연결된다. 폴리에틸렌 글리콜 유닛은 4 내지 72개의 반복 유닛 (바람직하게는 6 내지 72개, 더 바람직하게는 내지 6 내지 36개, 또는 8 내지 24개의 반복 -OCH2CH2- 유닛)을 갖는다. 리간드는 항체 유닛, 바람직하게는 온전한 항체 유닛일 수 있다. 절단 가능 링커는, 예를 들어, 펩타이드 절단 부위, 당 절단 부위, 또는 이황화물 절단 부위를 포함할 수 있다. 약물은 아우리스타틴 또는 비-아우리스타틴일 수 있다. 아우리스타틴 또는 비-아우리스타틴은 모노메틸 아우리스타틴 E와 비슷하거나 더 큰 소수성을 가질 수 있다. 아우리스타틴은 모노메틸 아우리스타틴 E일 수 있다. 일부 양태에서, ADC는 PEG 유닛이 없거나 또는 PEG 유닛을 함유하지만 항체 및 약물에 관하여 직렬 배향으로 배치된 같은 또는 실질적으로 같은 ADC와 비교하여 개선된 약물동력학적 성질을 나타낸다. 일부 양태에서, ADC는 컨쥬게이트되지 않을 때 항체 구성요소와 같은 또는 실질적으로 같은 약물동력학적 성질을 나타낸다.
약물-링커 화합물
일부 양태에서, 리간드-약물 컨쥬게이트를 설계할 때, 리간드 유닛으로 컨쥬게이션 전에 전체 약물-링커를 합성하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 구체예에서, 약물-링커 화합물은 중간 화합물의 작용을 한다. 예시의 약물-링커 화합물이 다음과 같이 제공되며 그 구조는 식 BB:
Figure pat00012
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데,
D는 약물 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이고;
X는 방출 가능 조립 유닛이며;
Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
A는 선택적 분지 유닛이며;
아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수, 바람직하게는 1 또는 2이고;
아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2 내지 4이다.
식 BB의 선택된 구체예는 다음과 같은 것들을 포함한다:
1) m은 1이고 s는 0이며;
2) m은 2, 3 또는 4이고 s는 1이며;
3) m은 2이고 s는 1이며;
4) LP가 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민인, 이 단락의 1-3에서 제시된 구체예 중 어느 하나.
식 BB의 선택된 구체예는 다음 식:
Figure pat00013
Figure pat00014
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데,
D는 약물 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이고;
X는 방출 가능 조립 유닛이며;
Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
A는 존재하는 분지 유닛이다.
중간 링커 화합물
일부 양태에서, 리간드-약물 컨쥬게이트를 설계할 때, 리간드-약물 컨쥬게이트의 -X-D 구성요소를 부착하기 전에 리간드 유닛 (예를 들어, 항체)에 링커의 구성요소를 컨쥬게이션하는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 티올 함유 치환기, 예를 들어, 시스테인이 -X-D 구성요소를 부착하는데 사용되고 있는 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트의 -X-D 구성요소를 부착하기 전에 리간드 유닛 (예를 들어, 항체)에 링커의 구성요소를 컨쥬게이션하는 것이 바람직할 수도 있다. 일부 이러한 구체예에서, 병렬 연결기 유닛은 방출 가능 조립 유닛으로의 공유 결합을 형성할 수 있지만, 아직 그것에 부착되지는 않는다. 병렬 연결기 유닛은 합성의 편의성을 위해 보호 기에 의해 보호될 수 있다. 보호 기는 방출 가능 조립 유닛에 부착 직전에 제거될 수 있다.
예시의 중간 링커 화합물이 다음과 같이 제공되며 식 CC:
Figure pat00015
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가지는데,
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이고;
A는 선택적 분지 유닛이고;
LP'는 약물-방출 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 병렬 연결기 유닛이고;
아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수이고; 바람직하게는 1 또는 2이고;
아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이다.
식 CC의 선택된 구체예는 다음 식:
Figure pat00016
Figure pat00017
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이며;
-X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이고;
A는 분지 유닛이고;
LP는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 병렬 연결기 유닛이다.
일부 양태에서, 중간 링커 화합물은 리간드 유닛에 컨쥬게이션되어 중간 리간드-링커 화합물을 형성할 것이다. 중간의 리간드-링커 화합물의 예시의 구체예는 하기 나타난 구조:
Figure pat00018
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데,
L은 리간드 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
Z는 스트레쳐 유닛이고;
LP는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 Z-는 스트레쳐 유닛이며;
A는 선택적 분지 유닛이고;
아래 첨자 p는 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14 또는 8 내지 12)의 범위의 정수이며;
아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수이고; 바람직하게는 1 또는 2이며;
아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이다.
구체예의 또 다른 군에서, 식 DD는 개개의 중간의 리간드-링커 화합물이 아니라 개개의 중간의 리간드-링커 화합물의 집단을 포함하는 조성물을 나타낸다. 이러한 구체예에서, p는 조성물에서 리간드 당 중간 링커의 평균 수를 나타낸다. 이러한 구체예에서, p는 전형적으로 정수 값이 아니고 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)의 범위에 있을 수 있다. 다른 변수들 (예를 들어, L, Z, A, LP, PEG, s, 및 m)은 같은 것을 유지한다.
식 DD의 선택된 구체예는 다음 식:
Figure pat00019
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데
L은 리간드 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
Z-는 스트레쳐 유닛이고;
-X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이며;
LP는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 Z-는 스트레쳐 유닛이고;
A는 분지 유닛이며;
아래 첨자 p는 중간의 리간드-링커 화합물에 대하여 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14 또는 8 내지 12)의 범위의 정수이고, 또는 아래 첨자 p는 중간의 리간드-링커 조성물에 대하여 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)의 범위의 수이다.
추가적인 구체예
식 AA의 컨쥬게이트 및 이것들의 중간물은 1:1의 비로 PEG 유닛 당 하나의 약물 유닛의 포함을 허용한다. 하지만, PEG 유닛 당 하나의 약물 또는 PEG 유닛 당 둘 이상의 약물을 가진 약물 컨쥬게이트를 제공하는 것이 바람직할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 PEG 유닛 당 적어도 하나의 약물을 가지는 리간드-약물 컨쥬게이트 및 이것들의 중간물을 제공한다.
당업자는 리간드-약물 컨쥬게이트의 코어 구성요소 (즉, 리간드 유닛, 스트레쳐 유닛, 병렬 연결기 유닛, PEG 유닛, 방출 가능 조립 유닛, 및 약물 유닛)가 존재하는 한, 추가적인 약물 유닛을 포함하는 리간드-약물 컨쥬게이트의 합성은 본원에서 제공된 교시 내용을 사용하여 쉽게 달성될 수 있다는 것을 인정할 것이다. 추가적인 분지 유닛 및/또는 약물 부착 유닛의 포함은 PEG 유닛 당 다수의 약물의 부착을 허용한다. 추가적인 -X-D 유닛은 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛을 통해 부착된다.
구체예의 한 군에서, 유리 약물을 방출할 수 있는 이러한 LDC 화합물은 식 (I), (II), 또는 (III):
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는데,
L은 리간드 유닛이고;
D는 약물 유닛이며;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
Z는 스트레쳐 유닛이며;
X는 방출 가능 조립 유닛이고;
Lp는 병렬 연결기 유닛이며;
A는 선택적 분지 유닛이고;
AD는 약물 부착 유닛이며;
아래 첨자 p는 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14 또는 8 내지 12)의 범위의 정수이고;
아래 첨자 t는 0 내지 8의 범위의 정수이고, 바람직하게는 0, 1, 2 또는 3이며;
아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수이고; 바람직하게는 1 또는 2이며;
아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이다.
구체예의 또 다른 군에서, 식 I, II 및 III는 개개의 LDC 화합물이 아니라 LDC 조성물 (즉, 개개의 LDC 화합물의 집단을 포함하는 조성물)을 나타낸다. 이러한 구체예에서, p는 조성물에서 리간드 당 약물-링커의 평균 수를 나타낸다. 이러한 구체예에서, p는 전형적으로 정수 값이 아니고 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)의 범위에 있을 수 있다. 다른 변수들 (예를 들어, L, Z, A, LP, PEG, X, D, AD, s, m, 및 t)은 같은 것을 유지한다.
구체예의 또 다른 군에서, LDC 조성물은 LDC 화합물의 집단, 및 식 I, II 또는 III로 표현된 개개의 LDC 화합물을 포함하며 각 개개의 LDC 화합물에 대하여 p는 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14 또는 8 내지 약 12)의 범위의 정수로부터 독립적으로 선택되고 조성물에서 리간드 당 약물-링커의 평균 수는 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)이다.
일부 양태에서, 1 내지 32개, 또는 2 내지 32개 (바람직하게는 6 내지 32개 또는 8 내지 32개)의 약물 유닛이 각 리간드 유닛에 부착된다. 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단은 리간드 당 평균 1 내지 32개 또는 약 2 내지 32개 (바람직하게는 약 6 내지 32개 또는 약 8 내지 32개) 약물 유닛을 가질 수 있다.
식 I, II, 및 III의 선택된 구체예는 다음과 같은 것들을 포함한다:
1) m은 1이고 s는 0이며;
2) m은 2, 3 또는 4이고 s는 1이며;
3) m은 2이고 s는 1이며;
4) m은 1이고; s는 0이며; p는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물에 대하여 2 내지 12, 4 내지 12, 8 내지 14, 또는 8 내지 12의 범위의 정수이거나 p는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물에 대하여 약 2 내지 약 12, 약 4 내지 약 12, 약 8 내지 약 14, 또는 약 8 내지 약 12의 범위의 수이고;
5) m은 2, 3 또는 4이고; s는 1이며; p는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물에 대하여 약 2 내지 약 12, 약 4 내지 약 12, 약 8 내지 약 14, 또는 약 8 내지 약 12의 범위의 정수이거나, p는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물에 대하여 약 2 내지 약 12, 약 4 내지 약 12, 약 8 내지 약 14, 또는 약 8 내지 약 12의 범위의 수이고;
6) m은 2이고; s는 1이며; p는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물에 대하여 2 내지 12, 4 내지 12, 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14, 또는 약 8 내지 약 12의 범위의 정수이거나, p는 리간드-약물 컨쥬게이트 조성물에 대하여 약 2 내지 약 12, 약 4 내지 약 12, 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14, 또는 약 8 내지 약 12의 범위의 수이고;
7) m은 2이고; s는 1이며; p은 8이고;
8) m은 1이고; s는 0이며; p는 8이고;
9) t는 0인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
10) t는 1-8인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
11) t는 1인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
12) t는 2인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
13) t는 3인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
14) t는 4인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
15) t는 5인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
16) t는 6인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
17) t는 7인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
18) t는 8인, 이 단락의 1-8에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
19) 리간드 유닛에 부착된 1 내지 32개, 또는 약 2 내지 32개의 약물 유닛이 있는, 이 단락의 1-18에서 제시된 구체예 중 어느 하나;
20) 리간드 유닛에 부착된 6 내지 32개, 또는 약 8 내지 32개의 약물 유닛이 있는, 이 단락의 1-18에서 제시된 구체예 중 어느 하나; 및
21) LP가 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민인, 이 단락의 1-20에서 제시된 구체예 중 어느 하나.
본원에서 제공된 LDC 화합물에 대하여 선택된 구체예 중 어느 것에서도, 상기의 것들을 포함하여, p 값이 존재하는 경우, p는 1 내지 14, 2 내지 14, 2 내지 10, 4 내지 12, 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 12 또는 8 내지 10의 범위의 정수일 수 있다. 아래 첨자 p는 1, 또는 2, 또는 3, 또는 4, 또는 5, 또는 6, 또는 7, 또는 8, 또는 9, 또는 10, 또는 11, 또는 12, 또는 13, 또는 14일 수 있다.
본원에서 제공된 LDC 조성물에 대하여 선택된 구체예 중 어느 것에서도, 상기의 것들을 포함하여, p 값이 존재하는 경우, p는 1 내지 약 14, 약 2 내지 약 14, 약 2 내지 약 10, 약 4 내지 약 12, 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 12 또는 약 8 내지 약 10의 범위에 있다. 아래 첨자 p는 1 또는 약 1, 또는 2 또는 약 2 또는 3 또는 약 3 또는 4, 또는 약 4 또는 5, 또는 약 5 또는 6, 또는 약 6 또는 7, 또는 약 7 또는 8, 또는 약 8 또는 9, 또는 약 9 또는 10, 또는 약 10 또는 11, 또는 약 11 또는 12, 또는 약 12 또는 13, 또는 약 13 또는 14 또는 약 14일 수 있다. 다른 변수들 (예를 들어, L, Z, A, LP, PEG, X, D, AD, s, m, 및 t)은 같은 것을 유지한다.
식 I, II, 및 III의 선택된 구체예는 하기 식 Ia, Ib, IIa, IIb, IIc, IIIa, 및 IIIb:
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데,
L은 리간드 유닛이고;
D는 약물 유닛이며;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
Z는 스트레쳐 유닛이며;
X는 방출 가능 조립 유닛이고;
Lp는 병렬 연결기 유닛이며;
A는 선택적 분지 유닛이고;
AD는 약물 부착 유닛이며;
아래 첨자 p는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물에 대하여 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14, 또는 8 내지 12)의 범위의 정수이거나, 아래 첨자 p는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물에 대하여 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14, 또는 약 8 내지 약 12)의 범위의 수이고;
아래 첨자 t는 0 내지 8의 범위의 정수이고; 바람직하게는 0, 1, 2 또는 3이다.
식 Ia, Ib, IIa, IIb, IIc, IIIa, 및 IIIb의 선택된 구체예는 다음과 같은 것들을 포함한다:
1) t는 0이고;
2) t는 1 내지 8이며;
3) t는 1이고;
4) t는 2이며;
5) t는 3이고;
6) t는 4이며;
7) t는 5이고;
8) t는 7이며;
9) t는 8이고;
10) 리간드 유닛에 부착된 1 내지 32, 약 2 내지 32, 6 내지 32 또는 약 8 내지 32 약물 유닛이 있는, 이 단락의 1-10에서 제시된 구체예 중 어느 것; 및
11) LP가 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민인, 이 단락의 1-11에서 제시된 구체예 중 어느 것.
LDC 조성물에 대하여 식 Ia, Ib, IIa, IIb, IIc, IIIa, 및 IIIb의 구체예는 p가 6 내지 약 12; 약 8 내지 약 12 및 약 8 내지 약 10의 범위의 수인 것들을 포함한다. 상기 조성물에 대하여 아래 첨자 p는 6 또는 약 6 또는 7, 또는 약 7 또는 8, 또는 약 8 또는 9, 또는 약 9 또는 10, 또는 약 10 또는 11, 또는 약 11 또는 12, 또는 약 12 또는 13 또는 약 13 또는 14, 또는 약 14일 수 있다. 이 구체예들 중 어느 것에서도, t는 0 내지 8, 1 내지 8, 또는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8일 수 있다.
LDC 화합물에 대하여 식 Ia, Ib, IIa, IIb, IIc, IIIa, 및 IIIb의 구체예는 p가 6 내지 12; 8 내지 12 및 8 내지 10의 범위의 정수인 것들을 포함한다. 아래 첨자 p는 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 또는 14일 수 있다. 이 구체예들 중 어느 것에서도, t는 0 내지 8, 1 내지 8, 또는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8일 수 있다.
약물-링커 화합물
PEG 유닛 당 적어도 1 약물을 갖는 예시의 약물-링커 화합물이 다음과 같이 제공되며 식 IV, V, VI:
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가지는데,
D는 약물 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이고;
X는 방출 가능 조립 유닛이며;
Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
A는 선택적 분지이며;
AD는 약물 부착 유닛이고;
아래 첨자 t는 0 내지 8의 범위의 정수이고; 바람직하게는 0, 1, 2 또는 3이며;
아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수이고; 바람직하게는 1 또는 2이며;
아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이다.
식 IV, V 및 VI의 선택된 구체예는 다음과 같은 것들을 포함한다:
1) m은 1이고 s는 0이며;
2) m은 2 내지 4이고 s는 1이며;
3) m은 2이고 s는 1이며;
4) t는 0인, 이 단락의 1-3에서 제시된 구체예 중 어느 것;
5) t는 1인, 이 단락의 1-3에서 제시된 구체예 중 어느 것;
6) t는 2인, 이 단락의 1-3에서 제시된 구체예 중 어느 것; 및
7) LP가 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민인, 이 단락의 1-6에서 제시된 구체예 중 어느 것.
식 IV, V 및 VI의 선택된 구체예는 다음 식:
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데,
D는 약물 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이고;
X는 방출 가능 조립 유닛이며;
Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
A는 선택적 분지이며;
AD는 약물 부착 유닛이고;
아래 첨자 t는 0 내지 8의 범위의 정수이며; 바람직하게는 0, 1, 2 또는 3이다.
중간 링커 화합물
PEG 유닛 당 적어도 하나의 약물을 포함하는 예시의 중간 링커 화합물은 다음과 같이 식 VII, VIII 또는 IX:
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가지는데,
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이며;
A'는 2 내지 4개의 X-D 유닛, 바람직하게는 2개의 X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 분지 유닛이고;
A는 선택적 분지 유닛이며;
AD'는 -X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 약물 부착 유닛이고;
Lp는 병렬 연결기 유닛이며;
LP는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 Z-는 스트레쳐 유닛이고;
아래 첨자 t는 0 내지 8의 범위의 정수이고, 바람직하게는 0, 1, 2 또는 3이며;
아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수이고; 바람직하게는 1 또는 2이며;
아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이며;
-X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이다.
식 VIII 또는 IX의 선택된 구체예는
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데,
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이며;
A는 분지 유닛이고;
AD'는 -X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 약물 부착 유닛이며;
Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
LP는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 Z-는 스트레쳐 유닛이며;
아래 첨자 t는 0 내지 8의 범위의 정수이고; 바람직하게는 0, 1, 2 또는 3이며;
-X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이다.
중간 링커 화합물 및 식 VII, VIII, XI, VIIIa, VIIIb, VIIIc, VIIId, IXa, 및 IXb, 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛 (예를 들어, 항체)에 컨쥬게이션되어 각 리간드 유닛에 부착된 1 내지 14개의 링커를 제공하는 중간의 리간드-링커 화합물을 형성할 수 있다. 예시의 구체예는 중간 링커 화합물에 대하여 p는 1 내지 14이고 다른 가변 기 모두는 본원에서 설명된 바와 같은 것으로 나타난다. 예시의 리간드-링커 화합물 및 이 화합물들을 포함하는 조성물 (즉, 리간드-링커 조성물)은 다음과 같이 식 X, XI, XII:
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 구조를 가지는데,
L은 리간드 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
Z-는 스트레쳐 유닛이고;
-X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이고;
Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
LP는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 Z-는 스트레쳐 유닛이고;
A'는 2 내지 4개의 X-D 유닛, 바람직하게는 2개의 X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 분지 유닛이고;
A는 선택적 분지 유닛이고;
AD'는 X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 약물 부착 유닛이고;
아래 첨자 p는 리간드-링커 화합물에 대하여 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)의 범위의 정수이거나,
아래 첨자 p는 리간드-링커 화합물에 대하여 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)의 범위의 수이고;
아래 첨자 t는 0 내지 8이고; 바람직하게는 0, 1, 2 또는 3이고;
아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수이고; 바람직하게는 1 또는 2이고;
아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이다.
식 XI 및 XII의 선택된 구체예는 다음 식:
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데
L은 리간드 유닛이고;
PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
Z-는 스트레쳐 유닛이고;
Lp는 병렬 연결기 유닛이며;
LP는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 Z-는 스트레쳐 유닛이고;
A는 분지 유닛이며;
AD'는 X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 약물 부착 유닛이고;
아래 첨자 p는 리간드-링커 화합물에 대하여 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14, 또는 8 내지 12)의 범위의 정수이거나,
아래 첨자 p는 리간드-링커 화합물에 대하여 1 내지 약 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)의 범위의 수이고;
아래 첨자 t는 0 내지 8이며;
-X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이다.
구성요소 군
본원에서 기술된 리간드-약물 컨쥬게이트 및 중간 화합물의 중심은 결과로 얻은 LDC의 약물동력학에 영향을 주기 위한 약물 유닛과 병렬 배향의 PEG 유닛 배치이다. PEG 유닛의 배치는 병렬 연결기 유닛에 의해 달성된다. 병렬 연결기 유닛은 PEG 유닛 및 약물 유닛이 병렬 배열이 되도록 리간드를 폴리에틸렌 글리콜 유닛 및 약물 유닛에 연결하는 역할을 하며, 이것은 리간드, PEG 및 약물 유닛을 분지형 배열로 배열한다. 따라서, 병렬 연결기 유닛은 리간드-약물 컨쥬게이트, 및 그것들의 제조를 위한 중간 화합물의 구성요소에 대한 부착 부위를 가지는 스캐폴드로 간주될 수 있다.
병렬 연결기로서 작용하기 위해서, LP 유닛은 링커 내에서 세 개의 부착 부위를 통해 부착된다. 부착 부위 중 하나는 LP 유닛을 PEG 유닛에 부착한다. 제2 부착 부위는 LP 유닛을 방출 가능 조립 유닛에 부착한다 (일부 경우에 분지 유닛 A 또는 약물 부착 유닛 AD를 통해). 제3 부착 부위는 LP 유닛을 스트레쳐 유닛에 부착한다 (일부 경우에 약물 부착 유닛, AD, 및/또는 분지 유닛, A를 통해). 병렬 연결기 유닛은 PEG 유닛과는 별개인 유닛이고 PEG 유닛의 PEG 부착 유닛 구성요소를 통해 그것에 부착된다. 즉, 병렬 연결기 유닛은 PEG 유닛의 서브유닛이 아니다.
리간드-약물 컨쥬게이트 및 PEG 유닛 당 하나 이상의 약물을 가지는 이것들의 중간물에 대하여, 병렬 연결기 유닛의 방출 가능 조립 유닛으로의 부착은 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛을 통해서 될 수 있다. 병렬 연결기 유닛의 스트레쳐 유닛으로의 부착은 약물 부착 유닛 AD 및/또는 선택적으로 추가적인 분지 유닛을 통해서 될 수 있다. 이 모든 구체예에서, LP 유닛은 세 개의 이격된(spaced) 화학적 모이어티를 함께 공유 결합으로 결합할 수 있는 3-기능성 화학적 모이어티로 간주될 수 있다. 인식되는 바와 같이, 선택 중간 화합물에 대하여, LP 유닛은 LP'으로 표현되고 아직 약물-방출 유닛을 통해 약물에 부착되지 않지만 약물로의 부착을 위해 선택적으로 보호된 작용기를 갖는다 (예를 들어, 약물-방출 유닛을 통해). 인식되는 바와 같이, 용어 3-기능성은 LP 또는 LP' 유닛에 존재하는 작용기의 수가 아니라 세 개의 부착 부위를 나타내는데 사용된다.
병렬 연결기 유닛은 하나 이상 (전형적으로 1 내지 5개 또는 1 내지 4개 또는 1 내지 3개 또는 1 또는 2개)의 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민으로부터 제조될 수 있다.
천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민을 본 발명의 컨쥬게이트 또는 중간물에 존재하는 것으로 언급할 때 (그것들이 Lp 유닛의 일부인지 본원에서 기술된 컨쥬게이트 또는 중간물의 다른 구성요소이든 아니든), 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민은, 본원에서 조립된 형태로도 불리는, 잔류 형태로 존재하는 것으로 인정될 것이다. 예를 들어, 병렬 연결기 유닛이 두 개의 아미노산인 구체예에서, 두 개의 아미노산은 그것들 사이에서 펩타이드 결합을 가진 잔기로 존재할 것이다. 병렬 연결기 유닛이 아미노 알콜로 구성되는 구체예에서, 아미노 알콜은 잔기로서 존재하며, 예를 들어, 그것의 아미노 기는 병렬 연결기 유닛의 또 다른 잔기 또는 컨쥬게이트의 또 다른 구성요소에 상기 다른 잔기/구성요소의 카르보닐-함유 작용기를 통해 결합되는 한편 그것의 하이드록실 기는 에테르로서 병렬 연결기 유닛의 또 다른 잔기 또는 컨쥬게이트의 또 다른 구성요소에 결합되거나, 병렬 연결기 유닛의 또 다른 잔기 또는 컨쥬게이트의 또 다른 구성요소의 카르보닐-함유 작용기를 통해 결합된다. 병렬 연결기 유닛이 아미노 알데히드로 구성되는 구체예에서, 아미노 알데히드는 잔기로서 존재하며, 예를 들어, 그것의 아미노 기는 병렬 연결기 유닛의 또 다른 잔기 또는 컨쥬게이트의 또 다른 구성요소에 상기 다른 잔기/구성요소의 카르보닐-함유 작용기를 통해 결합되는 한편 그것의 알데히드 작용기는 병렬 연결기 유닛의 또 다른 잔기 또는 컨쥬게이트의 또 다른 구성요소의 아미노 기에 결합될 때 이미노 작용기로 또는 이후의 환원을 통해 전환되어 질소-탄소 결합을 제공한다. 아미노 알콜 또는 아미노 알데히드는 천연 또는 비천연 아미노산의 카르복시산 작용기의, 알데히드 또는 하이드록실 작용기로의 환원에 의해 천연 또는 비천연 아미노산으로부터 유래될 수도 있다.
병렬 연결기 유닛 잔기가 상기 유닛에 대한 분지성 잔기일 때, 상기 잔기는 병렬 연결기 유닛, -X-D 모이어티, 또는 PEG 유닛의 또 다른 잔기 또는 링커 유닛의 다른 구성요소가 결합되는 세 번째 작용기를 갖는 것으로 생각될 것이다. 예를 들어, 병렬 연결 유닛의 아미노산 또는 다른 아민-함유 산 잔기는 분지성 잔기에 필요한 세 개의 필요한 부착 지점을 제공하기 위해 기능화된 곁사슬을 가질 수 있거나 이것으로 치환될 수 있다. 예를 들어, 세린은 세 개의 작용기, 즉, 산, 아미노 및 하이드록실 작용기를 가지며 병렬 연결기 유닛으로 그것의 통합의 목적을 위해 결합된 아미노산 및 아미노 알콜 잔기로 간주될 수도 있다. 티로신은 또한 이 경우에 그것의 페놀 곁사슬에서 하이드록실 기를 함유하고, 또한 유사하게 분지성 잔기로서 병렬 연결기 유닛으로 그것의 통합의 목적을 위해 세린이 고려될 수도 있다.
또 다른 예에서, 병렬 연결기 유닛의 분지성 잔기가 시스테인일 때, 그것의 아미노 기 및 카르복시산 기는 분지성 잔기에 대한 세 개의 필요한 부착 지점 중 두 개를 제공하기 위해 아미노산 또는 아민-함유 산에 대하여 이전에 논의된 방식으로 잔류 형태로 존재하는 한편 그것의 티올 기는 이황화물로서 또는 황-탄소 결합에서 -X-D 모이어티, 또는 PEG 유닛 또는 링커 유닛의 다른 구성요소에 결합될 때, 예를 들어, 티올 작용기가 링커 유닛 구성요소의 말레이미드-함유 기와 반응할 때 잔류 형태로 존재할 것이다. 일부 경우에서, 잔류 티올 기는 병렬 연결기 유닛의 또 다른 잔기 또는 링커 유닛의 또 다른 구성요소에 결합될 때 산화된 형태 (즉, -S(=O)- 또는 -S(=O)2-)로 되어있다. 또 다른 예에서, 리신의 알파 아미노 기 및 카르복시산 기는 병렬 연결기 유닛의 분지성 잔기에 필요한 세 개의 필요한 부착 지점 중 두 개를 제공하기 위해 잔류 형태로 존재하는 한편 잔류 형태의 엡실론 아미노 기는 세 번째 부착 지점을 제공한다. 히스티딘은 또한 두 개의 아미노 기를 가진 아미노산으로서 간주될 수도 있으며, 두 번째 아미노 기는 이미다졸-함유 곁사슬의 NH이다.
또 다른 예에서, 병렬 연결기 유닛의 분지성 잔기가 아스파르트산 또는 글루탐산일 때, 잔류 형태의 아미노산의 알파 아미노 기 및 C-말단 카르복시산 기는 병렬 연결기 유닛의 분지성 잔기에 필요한 세 개의 필요한 부착 지점 중 두 개를 제공하는 한편, 잔류 형태의 베타 또는 감마 카르복시산 기는 세 번째 부착 지점을 제공한다. 상기 경우에서, 자연 발생한 아미노산이 병렬 연결기 유닛의 잔기로서 나열되지만, 기능화된 아미노산 곁사슬을 자연적으로 함유하지 않으며, 아직 분지성 잔기일 필요가 있을 때, 아미노산 구조는 필요한 세 번째 부착 지점을 제공하기 위해서 잔류 형태로 되어 있을 때 아미노 및 카르복시산 작용기 외에 추가적인 작용기를 갖도록 변형된다고 생각된다. 예를 들어, 지방족 곁사슬을 가진 아미노산은, 상기 곁사슬의 탄소에서, 필요한 세 개의 부착 지점을 가진 비천연 아미노산을 제공하기 위해 하이드록실, 아미노, 알데히드, 티올, 카르복시산 기 또는 다른 작용기 또는 이 작용기들 중 어느 하나로 치환된 다른 모이어티 (예를 들어, 아릴 또는 아릴알킬)로 치환될 수도 있다. 이러한 비천연 아미노산은 도입된 작용기의 아미노산 및 잔류형태에 대하여 상기 기술된 바와 같이 병렬 연결기 유닛으로 통합된다.
유사하게, 아미노 알데히드 또는 아미노 알콜이 분지성 잔기로서 병렬 연결 유닛으로 통합될 때 상기 아미노 알데히드 또는 아미노 알콜은 아미노 및 알데히드 작용기와 함께, 필요한 세 개의 부착 지점을 제공하기 위해 세 번째 작용기를 가질 것이다. 상기 경우에서, 아미노 알데히드 또는 아미노 알콜은 기능화된 곁사슬을 가진 천연 아미노산 또는 상기 기술된 바와 같이 천연 아미노산의 곁사슬로 통합된 작용기를 가진 비천연 아미노산과 구조가 일치할 수도 있으며, 이것에서 천연 또는 비천연 아미노산의 카르복시 산이 하이드록시 또는 알데히드 작용기로 환원된다.
아미노산은 알파, 베타, 또는 감마 아미노산 또는 다른 아민-함유 산 화합물일 수 있고 천연 또는 비천연 아미노산 곁사슬이 결합되는 키랄(chiral) 탄소를 함유하면 그것의 D 또는 L 이성질체일 수 있다. 병렬 연결기 유닛이 하나 이상의 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민으로 구성될 때, 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 폴리아민 또는 이것들의 조합은 공유 결합을 통해 함께 결합되어 병렬 연결기 유닛을 형성한다.
아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드는 비-천연일 수 있고, 경우에 따라, 컨쥬게이트 또는 중간 화합물의 구성요소로의 부착을 위해 기능화된 곁사슬을 갖도록 변형될 수 있다 (병렬 연결기 유닛의 분지성 잔기에 대하여 상기 기술됨). 예시의 기능화된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드는, 예를 들어, 아지도 또는 알킨 기능화된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드 (예를 들어, 클릭 화학(click chemistry)을 사용하여 부착되는 아지드 기 또는 알킨 기를 갖도록 변형된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드)를 포함한다. 아미노산에 존재하는 작용기 - 예를 들어, 아민 부분, 카르복시산 부분 및 곁사슬 부분 (예를 들어, 아미노 모이어티, 하이드록실 기, 또 다른 카르복시산, 티올, 아지드 또는 알킨)의 독립적 활성화 및 반응 방법은 업계에 잘 공지되어 있다.
병렬 연결기 유닛은 1 또는 그 이상 (전형적으로 1 내지 5 또는 1 내지 4 또는 1 내지 3 또는 1 또는 2)의 아미노산, 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌 (바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-12 헤테로알킬렌), 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로, 또는 이것들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 병렬 연결기 유닛은 2개 이하 또는 1개 이하의 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로를 포함한다. 선택적 치환기는 (=O), -X, -R, -OR, -SR, -NR2, -NR3, =NR, -CX3, -CN, -OCN, -SCN, -N=C=O, -NCS, -NO, -NO2, =N2, -N3, -NRC(=O)R, -C(=O)R, -C(=O)NR2, -SO3 -, -SO3H, -S(=O)2R, -OS(=O)2OR, -S(=O)2NR, -S(=O)R, -OP(=O)(OR)2, -P(=O)(OR)2, -PO= 3, -PO3H2, -AsO2H2, -C(=O)R, -C(=O)X, -C(=S)R, -CO2R, -CO2-, -C(=S)OR, -C(=O)SR, -C(=S)SR, -C(=O)NR2, -C(=S)NR2, 또는 -C(=NR)NR2를 포함하는데, 각각의 X는 독립적으로 할로겐, -F, -Cl, -Br, 또는 -I이고; 각각의 R은 독립적으로 -H, -C1 C20 알킬, -C6 C20 아릴, -C3 C14 헤테로 고리, 보호 기 또는 프로드러그 모이어티이다. 바람직한 선택적 치환기는 (=O), -X, -R, -OR, - SR, 및 -NR2이다.
병렬 연결기 유닛은 직쇄 또는 측쇄일 수 있고 식 A:
Figure pat00058
로 표현될 수 있는데
AA1은 아미노산, 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌 (바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-12 헤테로알킬렌), 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로로부터 독립적으로 선택된 LP의 서브유닛이고;
아래 첨자 u는 0 내지 4로부터 독립적으로 선택되고; 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내에서 공유 부착 부위를 나타낸다. 선택적으로 치환된 헤테로알킬렌, 헤테로 고리, 아릴렌 또는 카보사이클로는 서브유닛 사이 및 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내에서 부착되는 작용기를 가질 것이다.
일부 양태에서 적어도 하나의 AA1의 예는 아미노산이다. 아래 첨자 u는 0, 1, 2, 3, 또는 4일 수 있다. 일부 양태에서, AA1은 아미노산이고 u는 0이다. 일부 양태에서, 병렬 연결기 유닛은 2개 이하의 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로를 포함한다. 일부 양태에서, 병렬 연결기 유닛은 식 A를 가지며, 병렬 연결기 유닛은 1개 이하의 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로를 포함한다.
병렬 연결기 유닛 또는 이것의 아미노산 서브유닛은 알파, 베타, 또는 감마 아미노산이고, 천연 또는 비-천연일 수 있다. 아미노산은 D 또는 L 이성질체일 수 있다. 병렬 연결기 유닛 내에서 또는 컨쥬게이트 (또는 링커)의 다른 구성요소와의 부착은, 예를 들어, 아미노, 카르복시, 또는 다른 작용기를 통한 것일 수 있다. 작용기의 독립적 활성화 및 반응 방법은 업계에 잘 공지되어 있다.
병렬 연결기 유닛 또는 이것의 아미노산 서브유닛은 티올 함유 아미노산의 D 또는 L 이성질체로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 티올 함유 아미노산은, 예를 들어, 시스테인, 호모시스테인, 또는 페니실라민일 수 있다.
병렬 연결기 유닛 또는 이것의 아미노산 서브유닛은 다음 아미노산의 L- 또는 D-이성질체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다: 알라닌 (β-알라닌 포함), 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 시스테인, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 메티오닌, 세린, 티로신, 트레오닌, 트립토판, 프롤린, 오르니틴, 페니실라민, B-알라닌, 아미노알키노산, 아미노알칸디오산, 헤테로사이클로-카르복시산, 시트룰린, 스타틴, 디아미노알칸산, 및 이것들의 유도체.
바람직한 아미노산은 시스테인, 호모시스테인, 페니실라민, 오르니틴, 리신, 세린, 트레오닌, 글루타민, 알라닌, 아스파르트산, 글루탐산, 셀레노시스테인, 프롤린, 글리신, 이소류신, 류신, 메티오닌, 발린, 및 알라닌을 포함한다.
예시의 LP 또는 이것의 AA1 서브유닛은 다음을 포함하는데:
Figure pat00059
,
Figure pat00060
,
Figure pat00061
,
Figure pat00062
,
Figure pat00063
,
Figure pat00064
,
Figure pat00065
,
Figure pat00066
,
Figure pat00067
,
Figure pat00068
,
Figure pat00069
,
Figure pat00070
,
Figure pat00071
, 또는
Figure pat00072
R110은
Figure pat00073
,
Figure pat00074
,
Figure pat00075
,
Figure pat00076
,
Figure pat00077
,
Figure pat00078
,
Figure pat00079
,
Figure pat00080
,
Figure pat00081
,
Figure pat00082
,
Figure pat00083
,
Figure pat00084
,
Figure pat00085
,
Figure pat00086
,
Figure pat00087
,
Figure pat00088
,
Figure pat00089
,
Figure pat00090
,
Figure pat00091
,
Figure pat00092
,
Figure pat00093
,
Figure pat00094
,
Figure pat00095
,
Figure pat00096
,
Figure pat00097
,
Figure pat00098
, 또는
Figure pat00099
이고
R111은 수소, p-하이드록시벤질, 메틸, 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -CH2CH2SCH3, -CH2CONH2, -CH2COOH, -CH2CH2CONH2, -CH2CH2COOH, -(CH2)3NHC(=NH)NH2, -(CH2)3NH2, -(CH2)3NHCOCH3, -(CH2)3NHCHO, -(CH2)4NHC(=NH)NH2, -(CH2)4NH2, -(CH2)4NHCOCH3, -(CH2)4NHCHO, -(CH2)3NHCONH2, -(CH2)4NHCONH2, -CH2CH2CH(OH)CH2NH2, 2-피리딜메틸-, 3-피리딜메틸-, 4-피리딜메틸-,
Figure pat00100
,
Figure pat00101
, 또는
Figure pat00102
로부터 독립적으로 선택되는데
별표는 x로 라벨링된 탄소로의 부착을 나타내고;
R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬 (바람직하게는 수소 또는 CH3)로부터 독립적으로 선택되며;
R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 및 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌- (바람직하게는 -CH2-CH2-)로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고;
Y는
Figure pat00103
, 또는
Figure pat00104
이며;
Y'는 -C(=O)-, -O-,-S-, -NH-, 또는 - N(CH3)-이고,
아래 첨자 p, q, 및 d는 0 내지 5로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 적어도 하나의 물결선이 화합물 내 공유 부착을 나타내면, 물결선은 화합물 내 공유 부착, 수소, OH 또는, C1-3 비치환된 알킬 기를 나타낸다. 일부 양태에서는, 모든 물결선이 화합물 내 공유 부착을 나타낸다 (예를 들어, LP가 어떠한 서브유닛도 포함하지 않을 때).
구체예의 한 군에서, LP는 언급된 구성요소 (예를 들어, 시아누르산 염화물로부터 형성된 트리아졸 헤테로고리식 링)로의 공유 결합을 독립적으로 형성할 수 있는 작용기를 갖는 헤테로고리식 링이다. 구체예의 또 다른 군에서, LP는 상기 언급된 바와 같이 부착된 작용기를 가진 알칸이다. 또 다른 구체예에서, LP는 질소 원자일 수 있다.
일부 구체예에서, 조립되면, -LP-는 하기 언급된 식:
Figure pat00105
,
Figure pat00106
,
Figure pat00107
,
Figure pat00108
,
Figure pat00109
,
Figure pat00110
, 또는
Figure pat00111
을 가지며
물결선은 -X (직접적으로 또는 A 또는 AD를 통해 간접적으로) 및 Z (직접적으로 또는 A 또는 AD를 통해 간접적으로)로의, 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 (예를 들어, PEG) 내 부착 부위를 나타내고 R110 은
Figure pat00112
,
Figure pat00113
,
Figure pat00114
,
Figure pat00115
,
Figure pat00116
,
Figure pat00117
,
Figure pat00118
,
Figure pat00119
,
Figure pat00120
,
Figure pat00121
,
Figure pat00122
,
Figure pat00123
,
Figure pat00124
,
Figure pat00125
,
Figure pat00126
,
Figure pat00127
,
Figure pat00128
,
Figure pat00129
,
Figure pat00130
,
Figure pat00131
,
Figure pat00132
,
Figure pat00133
,
Figure pat00134
,
Figure pat00135
,
Figure pat00136
,
Figure pat00137
, 또는
Figure pat00138
이고
별표는 x로 라벨링된 탄소로의 부착을 나타내고 물결선은 세 개의 부착 부위 중 하나를 나타내고;
R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬, 바람직하게는 수소 또는 CH3으로부터 독립적으로 선택되며;
Y는 N 또는 CH로부터 독립적으로 선택되고,
Y'는 NH, O, 또는 S로부터 독립적으로 선택되며,
아래 첨자 c는 1 내지 10, 및 바람직하게는 1, 2, 또는 3으로부터 독립적으로 선택된 정수이다.
바람직한 구체예에서, R110 은
Figure pat00139
이 아니다.
병렬 연결기 유닛 또는 이것의 아미노산 서브유닛은 하기 식:
Figure pat00140
을 가질 수 있으며
아래 첨자 n은 1 내지 4의 범위의 정수이고;
Xp는 -O-, -NR-, -S-, -S(=O)-, -C(=O)-, 또는 -C2-C8 헤테로사이클로-로 구성된 군으로부터 선택되고;
R1 및 R2는 -H, -C1-3 알킬, -페닐, 또는 -C2-C5 헤테로 고리 (바람직하게는 H 또는 C1-3 알킬)로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 물결선은 화합물 내 공유 부착을 나타낸다.
일부 구체예에서 XP는 천연 또는 비-천연 아미노산 곁사슬에 의해 제공된다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 리신, 글루탐산, 아스파르트산, 시스테인, 페니실라민, 세린 또는 트레오닌의 D 또는 L 이성질체로부터 독립적으로 선택될 수 있다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 리신, 글루탐산, 아스파르트산, 시스테인, 또는 페니실라민의 D 또는 L 이성질체로부터 독립적으로 선택될 수 있다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 다음 아미노산으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다: 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글루탐산, 글루타민, 리신, 세린, 티로신, 트레오닌, 트립토판, 오르니틴, 페니실라민, 아미노알키노산, 아미노알칸디오산, 헤테로사이클로-카르복시산, 시트룰린, 스타틴, 디아미노알칸산, 및 이것들의 유도체.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 다음 이 천연 아미노산들의 L-이성질체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다: 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글루탐산, 글루타민, 리신, 시스테인, 페니실라민, 세린, 티로신, 트레오닌, 및 트립토판.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 다음 이 천연 아미노산들의 D-이성질체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다: 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 시스테인, 페니실라민 세린, 티로신, 트레오닌, 및 트립토판.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 티올 함유 아미노산의 D 또는 L 이성질체로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 티올 함유 아미노산은, 예를 들어, 시스테인, 호모시스테인, 또는 페니실라민일 수 있다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 다음 아미노산의 L- 또는 D-이성질체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다: 알라닌 (β-알라닌 포함), 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 시스테인, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민 페닐알라닌, 리신, 류신, 메티오닌, 세린, 티로신, 트레오닌, 트립토판, 프롤린, 오르니틴, 페니실라민, B-알라닌, 아미노알키노산, 아미노알칸디오산, 헤테로사이클로-카르복시산, 시트룰린, 스타틴, 디아미노알칸산, 및 이것들의 유도체.
바람직한 아미노산은 시스테인, 호모시스테인, 페니실라민, 오르니틴, 리신, 세린, 트레오닌, 글루타민, 알라닌, 아스파르트산, 글루탐산, 셀레노시스테인, 프롤린, 글리신, 이소류신, 류신, 메티오닌, 및 발린을 포함한다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은, 적절한 수의 기능적 유닛이 존재하면, 알라닌 유도체들로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 알라닌 유도체의 예시적 예는 데하이드로-알라닌, 4-티아졸릴알라닌, 2-피리딜알라닌, 3-피리딜알라닌, 4-피리딜알라닌, β-(1-나프틸)-알라닌, β-(2-나프틸)-알라닌, α-아미노부티르산, β-클로로-알라닌, β-시아노-알라닌, β-사이클로펜틸-알라닌, β-사이클로헥실-알라닌, β-이오도-알라닌, β-사이클로펜테닐-알라닌, β-tBu-알라닌, β-사이클로프로필-알라닌, β-디페닐-알라닌, β-플루오로-알라닌, 보호되거나 그렇지 않은 피페라진 환을 가진 β-피페라지닐-알라닌, β-(2-퀴놀릴)-알라닌, β-(1,2,4-트리아졸-1-일)-알라닌, β-우레이도-알라닌, H-β-(3-벤조티에닐)-Ala-OH, 및 H-β-(2-티에닐)-Ala-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 아르기닌 및 이것의 아르기닌 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 아르기닌 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 아르기닌 (Arg), N-알킬-아르기닌, H-Arg(Me)-OH, H-Arg(NH2)-OH, H-Arg(NO2)-OH, H-Arg(Ac)2-OH, H-Arg(Me)2-OH (비대칭), H-Arg(Me)2-OH (대칭), 2-아미노-4-(2'-하이드록시구아니디노)-부티르산 (N-ω-하이드록시-노르-아르기닌) 및 호모아르기닌을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 아스파르트산 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 아스파르트산 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 아스파르트산 (Asp), N-알킬-아스파르트산, 및 H-Asp(OtBu)-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 아스파라긴 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 아스파라긴 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 아스파라긴 (Asn), N-알킬-아스파라긴, 및 아이소아스파라긴 (H-Asp-NH2)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 시스테인 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 이것들의 시스테인 (Cys) 유도체 (유리 SH 기를 함유하지 않음)의 예시적 예는 Cys (StBu), H-Cys(Acm)-OH, H-Cys(Trt)-OH, H-Cys(StBu)-OH, H-Cys(Bzl)-OH, H-Cys(S-Et)-OH, H-Cys(SO3H)-OH, H-Cys(아미노에틸)-OH, H-Cys(카바모일)-OH, H-Cys(S-페닐)-OH, H-Cys(Boc)-OH, 및 H-Cys(하이드록시에틸)-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 히스티딘 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 히스티딘 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 히스티딘 (His), N-알킬-히스티딘, H-His(Boc)-OH, H-His(Bzl)-OH, H-His(1-Me)-OH, H-His(1-Tos)-OH, H-2,5-디이오도-His-OH, 및 H-His(3-Me)-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 글리신 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 글리신 유도체의 예시적 예는 H-프로파질글리신 (
Figure pat00141
), α-아미노글리신 (보호되거나 그렇지 않음), β-사이클로프로필-글리신, α-알릴글리신, 및 네오펜틸글리신을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 글루탐산 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 글루탐산 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 글루탐산 (Glu), N-알킬-글루탐산, H-Glu(OtBu)-OH, H-γ-하이드록시-Glu-OH, H-γ-메틸렌-Glu-OH, H-γ-카르복시-Glu(OtBu)2-OH, 및 피로글루탐산을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 글루타민 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 글루타민 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 글루타민 (Gln), N-알킬-글루타민, 아이소글루타민 (H-Glu-NH2), H-Gln(Trt)-OH, 및 H-Gln(아이소프로필)-OH을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 페닐알라닌 (Phe) 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 페닐알라닌 유도체의 예시적 예는 H-p-아미노-Phe-OH, H-p-아미노-Phe(Z)-OH, H-p-브로모-Phe-OH, HH-p-카르복시-Phe(OtBu)-OH, H-p-카르복시-Phe-OH, H-p-시아노-Phe-OH, H-p-플루오로-Phe-OH, H-3,4-디클로로-Phe-OH, H-p-이오도-Phe-OH, H-p-니트로-Phe-OH, 클로로-페닐알라닌 및 β-호모페닐알라닌을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 리신 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 리신 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 리신 (Lys), N-알킬-리신, H-Lys(Boc)-OH, H-Lys(Ac)-OH, H-Lys(포르밀)-OH, H-Lys(Me)2-OH, H-Lys(니코티노일)-OH, H-Lys(Me)3-OH, H-트랜스-4,5-데하이드로-Lys-OH, H-Lys(알록)-OH, H- H-δ-하이드록시-Lys-OH, H-δ-하이드록시-Lys(Boc)-OH, H-Lys(아세트아미도일)-OH, 및 H-Lys(아이소프로필)-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 류신 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 류신 유도체의 예시적 예는 4,5-데하이드로류신을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 메티오닌 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 메티오닌 유도체의 예시적 예는 메티오닌 (Met), H-Met(=O)-OH, 및 H-Met(=O)2-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않으며, 이것에서 메티오닌 곁사슬의 황 원자가 산화된 형태로 되어 있다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 세린 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 세린 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 세린 (Ser), N-알킬-세린, H-Ser(Ac)-OH, H-Ser(tBu)-OH, H-Ser(Bzl)-OH, H-Ser(p-클로로-Bzl)-OH, H-β-(3,4-디하이드록시페닐)-Ser-OH, H-β-(2-티에닐)-Ser-OH, 아이소세린 N-알킬-아이소세린, 및 3-페닐아이소세린을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 티로신 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 티로신 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 티로신 (Tyr), N-알킬-티로신, H-3,5-디니트로-Tyr-OH, H-3-아미노-Tyr-OH, H-3,5-디브로모-Tyr-OH, H-3,5-디이오도-Tyr-OH, H-Tyr(Me)-OH, H-Tyr(tBu)-OH, H-Tyr(Boc)-OH, H-Tyr(Bzl)-OH, H-Tyr(Et)-OH, H-3-이오도-Tyr-OH, 및 H-3-니트로-Tyr-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 트레오닌 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 트레오닌 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 트레오닌 (Thr), N-알킬-트레오닌, 알로-트레오닌, H-Thr(Ac)-OH, H-Thr(tBu)-OH, 및 H-Thr(Bzl)-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 트립토판 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 트립토판 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 트립토판 (Trp), N-알킬-트립토판, H-5-Me-Trp-OH, H-5-하이드록시-Trp-OH, H-4-Me-Trp-OH, H-α-Me-Trp-OH, H-Trp(Boc)-OH, H-Trp(포르밀)-OH, 및 H-Trp(메시틸렌-2-설포닐)-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 프롤린 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 프롤린 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 프롤린 (Pro), N-알킬-프롤린, 호모프롤린, 티오프롤린, 하이드록시프롤린 (H-Hyp-OH), H-Hyp(tBu)-OH, H-Hyp(Bzl)-OH, H-3,4-데하이드로-Pro-OH, 4-케토-프롤린, α-Me-Pro-OH, 및 H-4-플루오로-Pro-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 오르니틴 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 오르니틴 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 오르니틴 (Orn), N-알킬-오르니틴, H-Orn(Boc)-OH, H-Orn(Z)-OH, H-α-디플루오로-Me-Orn-OH (에플로르니틴), 및 H-Orn(알록)-OH를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 페니실라민 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 페니실라민 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 페니실라민, H-페니실라민(Acm)-OH (H-β,β-디메틸cys(Acm)-OH) 및 N-알킬- 페니실라민을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 β-알라닌 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. β-알라닌 유도체의 예시적 예는 데하이드로-알라닌을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 아미노알카노 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 아미노알카노 유도체의 예시적 예는 4-(네오펜틸옥시설포닐)-아미노부티르산, 피페리딜아세트산, 3-아미노프로피온산, 및 3-아미노-3-(3-피리딜)-프로피온산을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 아미노알키노산 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 아미노알키노산 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 N-알킬아미노알키노산, 6-아미노-4-헥시노산, 6-(Boc-아미노)-4-헥시노산을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 아미노알칸디오산 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 아미노알칸디오산 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 N-알킬아미노알칸디오산, 2-아미노헥산디오산, 2-아미노헵탄디오산, 2-아미노옥탄디오산 (H-Asu-OH)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 아미노-헤테로사이클로-알칸산 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 아미노-헤테로사이클로-알칸산 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 N-알킬아미노-헤테로사이클로-알칸산, 4-아미노-1-메틸-1H-이미다졸-2-카르복시산, 4-아미노-1-메틸-1H-피롤-2-카르복시산, 4-아미노-피페리딘-4-카르복시산 (H-Pip-OH; 1-보호되거나 그렇지 않음), 3-아미노-3-(3-피리딜)-프로피온산을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 시트룰린 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 시트룰린 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 시트룰린 (cit), N-알킬-시트룰린, 티오시트룰린, S-메틸-티오시트룰린, 및 호모시트룰린을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
스타틴 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 스타틴, N-알킬-스타틴, 사이클로헥실스타틴, 및 페닐스타틴을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 병렬 연결기 유닛 또는 이것들의 서브유닛은 디아미노알칸산 및 이것들의 유도체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 디아미노알칸산 (Dab) 및 이것들의 유도체의 예시적 예는 N-알킬-디아미노-알칸산, N,N-디알킬아미노-알칸산, α,γ-디아미노부티르산 (H-Dab-OH), H-Dab(알록)-OH, H-Dab(Boc)-OH, H-Dab(Z)-OH, α,β-디아미노프로피온산 및 그것의 곁사슬 보호된 버젼을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
예시의 LP 유닛 또는 이것의 서브유닛, 리신 또는 시스테인 또는 펜실라민은 하기 나타난다. 물결선은 PEG, 방출 가능 조립 유닛 (직접적으로 또는 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛을 통해) 및 스트레쳐 유닛 (직접적으로 또는 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛을 통해)으로의 부착 부위를 나타낸다. 아미노산의 L 및 D 이성질체가 본원에서 사용에 적합하다.
Figure pat00142
,
Figure pat00143
,
Figure pat00144
,
Figure pat00145
,
Figure pat00146
,
Figure pat00147
LP 유닛으로서 리신을 갖는 예시의 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 약물-링커 화합물이 하기 나타나는데 Z, L, X, D, PEG, Z', p, 및 PEG는 본원에서 기술된 바와 같다. 아미노산의 L 및 D 이성질체가 본원에서 사용에 적합하다.
Figure pat00148
Figure pat00149
Figure pat00150
Figure pat00151
LP 유닛으로서 시스테인 또는 펜실라민을 갖는 예시의 리간드-약물 컨쥬게이트가 하기 나타나는데 Z, L, X, D, Z', PEG, 및 p는 본원에서 기술된 바와 같다. 아미노산의 L 및 D 이성질체가 본원에서 사용에 적합하다.
Figure pat00152
Figure pat00153
Figure pat00154
Figure pat00155
본 발명의 특정 화합물 (예를 들어, 중간 링커 화합물 및 리간드-링커 화합물)에서, 병렬 연결기 유닛은 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있지만 아직 -X-D에 연결되지 않고, 병렬 연결기 유닛은 아직 리간드-약물 컨쥬게이트로 완전히 조립되지 않을 것이고, 이와 같이, 방출 가능 조립 유닛에 존재하는 기에 반응성인 작용기를 포함한다고 생각될 것이다. 부착되는 작용기를 가진 예시의 병렬 연결기 유닛은 다음과 같은데:
Figure pat00156
아래 첨자 n은 1 내지 4이고;
Xp''는 -O-, -NR-, -S-, -C(=O)-, 및 -S(=O)-로 구성된 군으로부터 선택되고;
R1 및 R2는 H, C1-3 알킬, 페닐, 또는 C2-C5 헤테로 고리로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며;
R6는 보호 기, H, -C1-3 알킬, 또는 -OH이고,
물결선은 중간 링커 화합물 또는 리간드-링커 화합물의 나머지 내 공유 부착을 나타낸다.
Xp''를 제공하는 특히 바람직한 반응성 작용기는 이황화 결합 또는 티오에테르 결합을 형성하기 위한 설프히드릴 기이다. 작용기는 보호 기에 의해 보호될 수 있다. LP는 티올-함유 기 (예를 들어, 티올-함유 아미노산)일 수도 있고, 이와 같이, LP'는 하기 나타난 바와 같이 보호된 티올 함유 아미노산, 예를 들어, 보호된 시스테인일 수 있다. 시스테인의 L-이성질체가 하기 도시되지만, 시스테인의 D-이성질체가 적합하다. 게다가, t-부틸티올 보호 기는 어느 다른 적합한 티올 보호 기로 대체될 수 있다. 티올 보호 기는 t-부틸 황화물, n-부틸 황화물, n-프로필 황화물, 메틸 황화물, 페닐 황화물, 티오피리딜, 아이소프로필 황화물, 에틸 황화물, 및 시스테이닐을 포함한다.
Figure pat00157
Figure pat00158
LP'는 하기 나타난 바와 같이 보호된 티올 함유 아미노산을 포함하는 디펩타이드, 예를 들어, 보호된 시스테인-알라닌 디펩타이드일 수 있는데:
Figure pat00159
또는
Figure pat00160
물결선은 링커 중간 화합물의 나머지 내 Lp'의 공유 부착을 나타낸다.
바람직한 구체예에서, LP 유닛은 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물-링커 모이어티에 소수성의 추가를 최소화하거나 이에 기여하지 않도록 선택된다.
본 발명의 바람직한 양태에서, LP 유닛은 약 500 달톤 이하, 약 200 달톤 이하, 약 10 내지 약 500 달톤, 또는 약 10 내지 약 200 달톤의 질량을 갖는다.
리간드-약물 컨쥬게이트의 말단에서 리간드 유닛, 약물 유닛 및 PEG 유닛이 있다.
리간드 유닛:
본 발명의 일부 구체예에서, 리간드 유닛이 존재한다. 리간드 유닛 (L-)은 표적 모이어티에 특이적으로 결합하는 표적화제이다. 리간드는 세포 구성요소 (세포 결합제) 또는 원하는 다른 표적 분자에 구체적으로 결합할 수 있다. 리간드 유닛은 리간드 유닛이 상호작용하는 특정 표적 세포 집단을 표적화하고 이것들에게 약물 유닛을 제공하는 작용을 한다. 리간드는 단백질, 폴리펩타이드 및 펩타이드를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 적합한 리간드 유닛은, 예를 들어, 항체, 예를 들어, 전장 항체 및 이것들의 항원 결합 단편, 인터페론, 림포카인, 호르몬, 성장 인자 및 콜로니-자극 인자, 비타민, 영양소-공급 분자 (제한은 아니지만, 예를 들어, 트랜스페린), 또는 어떤 다른 세포 결합 분자 또는 물질도 포함한다. 리간드는, 예를 들어, 비-항체 단백질 표적화제일 수 있다. 대안으로, 리간드는, 예를 들어, 항체일 수 있다. 바람직한 리간드는 더 큰 분자량 단백질, 예를 들어, 적어도 약 80 Kd의 분자량을 갖는 리간드이다.
리간드 유닛은 스트레쳐 유닛으로의 결합을 형성할 수 있다. 리간드 유닛은, 그것들이 자연적으로 발생하든 비-자연적으로 발생하든 (예를 들어, 조작되든), 약물-링커에 대하여 필요한 수의 부착 부위를 갖고 있어야 한다. 예를 들어, 아래 첨자 p의 값이 6 내지 14가 되게 하기 위해서, 리간드 유닛은 6 내지 14개의 리간드 유닛과 결합을 형성할 수 있어야 한다. 부착 부위는 자연적으로 발생하거나 리간드로 조작될 수 있다. 리간드 유닛은 리간드의 반응성 또는 활성화 가능한 헤테로 원자 또는 헤테로 원자-함유 작용기를 통해 링커 유닛의 스트레쳐 유닛으로의 결합을 형성할 수 있다. 리간드 유닛 상에 존재할 수도 있는 반응성 또는 활성화 가능한 헤테로 원자 또는 헤테로 원자-함유 작용기는 황 (한 구체예에서, 리간드의 설프히드릴 기로부터), C=O 또는 (한 구체예에서, 리간드의 카르보닐, 카르복실 또는 하이드록실 기로부터) 및 질소 (한 구체예에서, 리간드의 제1 또는 제2 아미노 기로부터)를 포함한다. 상기 헤테로 원자는 리간드의 자연 상태에서 리간드, 예를 들어, 자연-발생한 항체 상에 존재할 수 있거나, 화학적 변형 또는 생물학적 조작을 통해 리간드로 도입될 수 있다.
한 구체예에서, 리간드 유닛은 설프히드릴 기를 가지며 리간드 유닛은 설프히드릴 기의 황 원자를 통해 링커 유닛에 결합한다.
또 다른 구체예에서, 리간드는 링커 유닛의 스트레쳐 유닛의 활성화된 에스터 (이러한 에스터는 N-하이드록시석신이미드, 펜타플루오로페닐, 및 p-니트로페닐 에스터를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다)와 반응하고 따라서 리간드 유닛의 질소 원자 및 링커 유닛의 C=O 기으로 구성된 아미드 결합을 형성할 수 있는 리신 잔기를 갖는다.
또 다른 양태에서, 리간드 유닛은 하나 이상의 설프히드릴 기를 도입하도록 화학적으로 변형될 수 있는 하나 이상의 리신 잔기를 갖는다. 리간드 유닛은 설프히드릴 기의 황 원자를 통해 링커 유닛에 결합한다. 리신을 변형시키는데 사용될 수 있는 시약은 N-석신이미딜 S-아세틸티오아세트산염 (SATA) 및 2-이미노티올란 염산염 (트라웃 시약(Traut's Reagent))을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 하나 이상의 설프히드릴 기를 갖도록 화학적으로 변형될 수 있는 하나 이상의 탄수화물 기를 가질 수 있다. 리간드 유닛은 설프히드릴 기의 황 원자를 통해 링커 유닛의 스트레쳐 유닛에 결합한다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 산화되어 알데히드 (-CHO) 기를 제공할 수 있는 하나 이상의 탄수화물 기를 가질 수 있다 (예를 들어, Laguzza, et al., 1989, J. Med. Chem. 32(3):548-55 참조). 해당 알데히드는 스트레쳐 유닛 상의 반응 부위와 결합을 형성할 수 있다. 리간드 상에서 카르보닐 기와 반응할 수 있는, 스트레쳐 유닛 상의 반응 부위는 히드라진 및 하이드록실아민을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 약물 유닛의 부착 또는 결합을 위한 다른 단백질 변형 프로토콜은 Coligan et al., Current Protocols in Protein Science, vol. 2, John Wiley & Sons (2002)에서 기술된다 (본원에 참고로 포함됨).
리간드 유닛은 스트레쳐 유닛 상의 반응 기와 결합을 형성한다. 다양한 반응 기는 유용하며 리간드 유닛의 성질에 의해 결정될 것이다. 반응 기는 스트레쳐 유닛에 존재하는 (L에 부착 전) 말레이미드일 수 있고 스트레쳐 유닛으로 L의 공유 부착은 리간드 유닛의 설프히드릴 기를 통해 달성되어 티오-치환된 석신이미드를 형성한다. 설프히드릴 기는 리간드 자연 상태에서 리간드, 예를 들어, 자연-발생한 잔기 상에 존재할 수 있거나, 화학적 변형을 통해 리간드로 도입될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 리간드는 항체이고 설프히드릴 기는 사슬 간 이황화물의 환원에 의해 발생된다. 따라서, 일부 구체예에서, 링커 유닛은 환원된 사슬 간 이황화물의 시스테인 잔기에 컨쥬게이션된다.
또 다른 구체예에서, 리간드는 항체이고 설프히드릴 기는, 예를 들어, 시스테인 잔기의 도입에 의해, 화학적으로 항체로 도입된다. 따라서, 일부 구체예에서, 스트레쳐 유닛은 도입된 시스테인 잔기에 컨쥬게이션된다.
생체 컨쥬게이트(bioconjugate)에 대하여 약물 컨쥬게이션 부위가 컨쥬게이션의 용이함, 약물-링커 안정성, 결과로 얻은 생체 컨쥬게이트의 생물물리학적 속성에 대한 효과, 및 시험관 내 세포 독성에 영향을 미칠 수 있다는 것이 관찰되었다. 약물-링커 안정성에 대하여, 약물-링커의 리간드로의 컨쥬게이션 부위는 제거 반응을 거치는 컨쥬게이션된 약물-링커의 능력 및 약물 링커가 생체 컨쥬게이트의 리간드로부터, 생체 컨쥬게이트의 환경에 존재하는 대안의 반응성 티올, 예를 들어, 알부민에서 반응성 티올, 유리 시스테인, 또는 혈장에서 글루타티온으로 수송되는 능력에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 부위는, 예를 들어, 사슬 간 이황화물, 뿐만 아니라 선택 시스테인 조작된 부위를 포함한다. 본원에서 기술된 리간드-약물 컨쥬게이트는 다른 부위 외에 제거 반응에 민감하지 않은 부위 (예를 들어, 카바트(Kabat)에서 제시된 EU 인덱스에 따라 위치 239)에서 티올 잔기에 컨쥬게이션될 수 있다.
컨쥬게이트가 항체 대신에 비-면역 반응성 단백질, 폴리펩타이드, 또는 펩타이드 리간드를 포함할 때, 유용한 비-면역 반응성 단백질, 폴리펩타이드, 또는 펩타이드 리간드는 트랜스페린, 표피 성장 인자 ("EGF"), 봄베신, 가스트린, 가스트린-방출 펩타이드, 혈소판-유래 성장 인자, IL-2, IL-6, 형질전환 성장 인자 ("TGF"), 예를 들어, TGF-α 및 TGF-β, 우두(vaccinia) 성장 인자 ("VGF"), 인슐린 및 인슐린-유사 성장 인자 I 및 II, 소마토스타틴, 렉틴 및 저밀도 지질단백질의 아포단백질(apoprotein)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
특히 바람직한 리간드는 항체이며, 온전한 항체를 포함한다. 사실상, 본원에서 기술된 구체예 중 어느 것에서도, 리간드 유닛은 항체일 수 있다. 유용한 다클론성 항체는 면역화된 동물의 혈청으로부터 유래된 항체 분자의 불균질 집단이다. 유용한 단클론성 항체는 특정 항원성 결정요인 (예를 들어, 암 세포 항원, 바이러스 항원, 미생물 항원, 단백질, 펩타이드, 탄수화물, 화학물질, 핵산, 또는 이것들의 단편)에 대한 항체의 균질한 집단이다. 원하는 항원에 대한 단클론성 항체 (mAb)는 업계에 공지된 어떠한 기술을 사용해서도 제조될 수 있으며 이것은 배양시 연속적 세포주에 의해 항체 분자의 생성을 제공한다.
유용한 단클론성 항체는 인간 단클론성 항체, 인간화된 단클론성 항체, 또는 키메라 인간-마우스 (또는 다른 종) 단클론성 항체를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 항체는 전장 항체 및 이것들의 항원 결합 단편을 포함한다. 인간 단클론성 항체는 업계에 공지된 많은 기술 중 어느 것에 의해서도 만들어질 수 있다 (예를 들어, Teng et al., 1983, Proc Natl. Acad. Sci. USA. 80:7308-7312; Kozbor et al., 1983, Immunology Today 4:72-79; 및 Olsson et al., 1982, Meth. Enzymol. 92:3-16).
항체는 표적 세포 (예를 들어, 암 세포 항원, 바이러스 항원, 또는 미생물 항원) 또는 종양 세포 또는 매트릭스에 결합된 다른 항체에 면역 특이적으로 결합하는 항체의 기능적으로 활성인 단편, 유도체 또는 유사체일 수 있다. 이 점에서, "기능적으로 활성"은 단편, 유도체 또는 유사체가 표적 세포에 면역 특이적으로 결합할 수 있다는 것을 의미한다. CDR 서열이 항원에 결합하는지 결정하기 위해서, CDR 서열을 함유하는 합성 펩타이드가 업계에 공지된 어떠한 결합 검정 방법 (예를 들어, BIA 코어 검정) 에 의한 항원과의 결합 검정에도 사용될 수 있다 (예를 들어, Kabat et al., 1991, Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, National Institute of Health, Bethesda, Md; Kabat E et al., 1980, J. Immunology 125(3):961-969 참조).
다른 유용한 항체는 항체의 단편, 예를 들어, 제한은 아니지만, F(ab')2 단편, Fab 단편, Fv, 단일 사슬 항체, 디아바디(diabody), 트리아바디(triabody), 테트라바디(tetrabody), scFv, scFv-FV, 또는 항체와 같은 특이성을 가진 어떤 다른 분자도 포함한다.
게다가, 표준 재조합 DNA 기술을 사용하여 만들어질 수 있는 재조합 항체, 예를 들어, 인간 및 비-인간 부분을 포함하는 키메라 및 인간화된 단클론성 항체는 유용한 항체이다. 키메라 항체는 상이한 부분이 상이한 동물 종으로부터 유래되는 분자, 예를 들어, 쥐 단클론성 및 인간 면역글로불린 불변 영역으로부터 유래된 가변 영역을 갖는 것들이다. (예를 들어, 미국 특허 번호 4,816,567; 및 미국 특허 번호 4,816,397 참조, 이것들은 본원에서 참고로 포함됨). 인간화된 항체는 비-인간 종의 하나 이상의 상보성 결정 영역 (CDR) 및 인간 면역글로불린 분자의 프레임워크 영역을 갖는 비-인간 종의 항체 분자이다. (예를 들어, 미국 특허 번호 5,585,089 참조, 이것은 그 전문이 본원에서 참고로 포함됨). 이러한 키메라 및 인간화된 단클론성 항체는 업계에 공지되어 있는 재조합 DNA 기술에 의해, 예를 들어, 국제 공개 번호 WO 87/02671; 유럽 특허 공개 번호 0 184 187; 유럽 특허 공개 번호 0 171 496; 유럽 특허 공개 번호 0 173 494; 국제 공개 번호 WO 86/01533; 미국 특허 번호 4,816,567; 유럽 특허 공개 번호 012 023; Berter et al., 1988, Science 240:1041-1043; Liu et al., 1987, Proc Natl. Acad. Sci. USA 84:3439-3443; Liu et al., 1987, J. Immunol. 139:3521-3526; Sun et al., 1987, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:214-218; Nishimura et al., 1987, Cancer. Res. 47:999-1005; Wood et al., 1985, Nature 314:446-449; 및 Shaw et al., 1988, J. Natl. Cancer Inst. 80:1553-1559; Morrison, 1985, Science 229:1202-1207; Oi et al., 1986, BioTechniques 4:214; 미국 특허 번호 5,225,539; Jones et al., 1986, Nature 321:552-525; Verhoeyan et al., 1988, Science 239:1534; 및 Beidler et al., 1988, J. Immunol. 141:4053-4060에서 기술된 방법을 사용하여 생성될 수 있으며, 이것들 각각은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
완전한 인간 항체가 특히 바람직하며 내인성 면역글로불린 중쇄 및 경쇄 유전자를 발현할 수 없지만, 인간 중쇄 및 경쇄 유전자를 발현할 수 있는 트랜스제닉(transgenic) 마우스를 사용하여 생성될 수 있다.
항체는, 즉, 이러한 공유 부착이 항체가 항원 결합 면역 특이성을 보유하는 것을 허용하는 한 어떤 유형의 분자의 공유 부착에 의해서도 변형되는 유사체 및 유도체를 포함한다. 예를 들어, 제한의 방법은 아니지만, 항체의 유도체 및 유사체는, 예를 들어, 글리코실화, 아세틸화, PEG화, 인산화, 아미드화, 공지된 보호/차단 기에 의한 유도체화, 단백질 가수분해 절단, 세포 항체 유닛 또는 다른 단백질, 등으로의 결합에 의해 더 변형된 것들을 포함한다. 많은 화학적 변형 중 어느 것도 특이적 화학적 절단, 아세틸화, 포르밀화, 튜니카마이신의 존재 하에 대사 합성, 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 공지된 기술에 의해 수행될 수 있다. 게다가, 유사체 또는 유도체는 하나 이상의 비천연 아미노산을 함유할 수 있다.
항체는 Fc 수용체와 상호작용하는 안미노산 잔기의 변형 (예를 들어, 치환, 결실 또는 첨가)을 가질 수 있다. 특히, 항체는 항-Fc 도메인과 FcRn 수용체 사이의 상호작용에 수반된 것으로 확인된 아미노산 잔기의 변형을 가질 수 있다 (예를 들어, 국제 공개 번호 WO 97/34631 참조, 이것은 그 전문이 본원에서 참고로 포함됨).
암 세포 항원에 면역 특이적인 항체는 상업적으로 얻어지거나 당업자에게 공지되어 있는 어떠한 방법, 예를 들어, 화학적 합성 또는 재조합 발현 기술에 의해서도 생성될 수 있다. 암 세포 항원에 면역 특이적인 항체를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열은, 예를 들어, GenBank 데이터베이스 또는 그것과 유사한 데이터베이스, 문헌 간행물로부터, 또는 일상의 클로닝 및 시퀀싱에 의해 얻어질 수 있다.
특정 구체예에서, 공지된 암 치료용 항체가 사용될 수 있다. 암 세포 항원에 면역 특이적인 항체는 상업적으로 얻어지거나 당업자에게 공지되어 있는 어떠한 방법, 예를 들어, 재조합 발현 기술에 의해서도 생성될 수 있다. 암 세포 항원에 면역 특이적인 항체를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열은, 예를 들어, GenBank 데이터베이스 또는 그것과 유사한 데이터베이스, 문헌 간행물로부터, 또는 일상의 클로닝 및 시퀀싱에 의해 얻어질 수 있다.
또 다른 특정 구체예에서, 자가면역 질환 치료용 항체는 본 발명의 조성물 및 방법에 따라 사용된다. 자가면역 항체 생성의 원인이 되는 세포의 항원에 면역 특이적인 항체는 어떤 조직 (예를 들어, 대학교 과학자 또는 회사)으로부터 얻어지거나 당업자에게 공지되어 있는 어떤 방법, 예를 들어, 화학적 합성 또는 재조합 발현 기술에 의해서도 생성될 수 있다.
특정 구체예에서, 유용한 항체는 활성화된 림프구에서 발현된 수용체 또는 수용체 복합체에 결합할 수 있다. 수용체 또는 수용체 복합체는 면역글로불린 유전자 상과 멤버, TNF 수용체 상과 멤버, 인테그린, 시토킨 수용체, 케모킨 수용체, 주조직적합성 단백질, 렉틴, 또는 보체 조절 단백질을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 항체는 CD19, CD20, CD30, CD33, CD70, 알파-v-베타-6, Liv-1 또는 Lewis Y 항원에 특이적으로 결합할 것이다.
항-CD30 항체는, 예를 들어, 키메라 AC10 항체, 브렌툭시맙일 수 있다. 항-CD30 항체는 서열 번호:1에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 중쇄 가변 영역, 서열 번호:2에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 경쇄 가변 영역, 서열 번호:7에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 인간 감마 I 불변 영역 및 서열 번호:8에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 인간 카파 불변 영역을 가질 수 있다.
항-CD30 항체는, 예를 들어, 인간화된 AC10 항체일 수 있다. 항-CD30 항체는 서열 번호:9에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 중쇄 가변 영역, 서열 번호:10에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 경쇄 가변 영역을 가질 수 있다. 항체는 선택적으로 위치 239에서 (EU 인덱스에 따라) 세린 대 시스테인 치환을 갖는 서열 번호:7에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 인간 감마 I 불변 영역 및 서열 번호:8에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 인간 카파 불변 영역을 더 포함할 수 있다.
항-CD70 항체는, 예를 들어, 인간화된 항체일 수 있다 (예를 들어, US 2009/0148942 참조). 예시의 구체예에서, 항-CD70 항체는 서열 번호:3에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 중쇄 가변 영역, 및 서열 번호:4에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 경쇄 가변 영역을 갖는다.
항-CD19 항체는, 예를 들어, 인간화된 항체일 수 있다 (예를 들어, 전문이 본원에 참고로 및 모든 목적을 위해 포함된 US 2009/0136526 참조). 예시의 구체예에서, hBU12 항체는 서열 번호:5에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 중쇄 가변 영역, 및 서열 번호:6에서 제시된 아미노산 서열을 갖는 경쇄 가변 영역을 갖는다.
항체는 인간화된 항-CD33 항체 (전문이 본원에 참고로 및 모든 목적을 위해 포함된 US 2013/0309223), 인간화된 항-베타6 항체 (예를 들어, 전문이 본원에 참고로 및 모든 목적을 위해 포함된 WO 2013/123152 참조), 인간화된 항-Liv-1 항체 (예를 들어, 전문이 본원에 참고로 및 모든 목적을 위해 포함된 US 2013/0259860 참조), 또는 인간화된 AC10 항체 (예를 들어, 전문이 본원에 참고로 및 모든 목적을 위해 포함된 US 8,257,706 참조)일 수 있다.
리간드로의 예시의 부착은 티오에테르 결합을 통한 것이다. 티오에테르 결합은 사슬 간 이황화 결합, 도입된 시스테인 잔기, 및 이것들의 조합을 통한 것일 수 있다.
약물 유닛:
본 발명의 효과는 약물이 전적으로 소수성인 구체예에서 더 두드러질 것이다. 따라서, 본 발명의 약물은 바람직하게는 전적으로 소수성이다.
약물 유닛 (D)은 본원에서 세포 독성제, 세포 증식 억제제 또는 면역 억제제로도 불리는, 세포 독성 약물, 세포 증식 억제성 약물 또는 면역 억제성 약물일 수 있다. 약물 유닛은 방출 가능 조립 유닛 (X)과의 결합을 형성할 수 있는 원자를 갖는다. 일부 구체예에서, 약물 유닛 D는 방출 가능 조립 유닛 (X)과의 결합을 형성할 수 있는 질소 원자를 갖는다. 다른 구체예에서, 약물 유닛 D는 방출 가능 조립 유닛 (X)과의 결합을 형성할 수 있는 카르복시산을 갖는다. 다른 구체예에서, 약물 유닛 D는 방출 가능 조립 유닛 X와의 결합을 형성할 수 있는 설프히드릴 기를 갖는다. 또 다른 구체예에서, 약물 유닛 D는 방출 가능 조립 유닛 X와의 결합을 형성할 수 있는 하이드록실 기 또는 케톤 또는 알콜을 갖는다.
세포 독성 또는 면역 억제제의 유용한 클래스는, 예를 들어, 항튜불린제, DNA 마이너 그루브(minor groove) 바인더, DNA 복제 억제제, 알킬화제, 항생제, 항엽산제, 항대사성 물질, 화학요법 증감제, 토포이소머라제 억제제, 빈카 알칼로이드(vinca alkaloid), 등을 포함한다. 특히 유용한 세포 독성제 클래스의 예는, 예를 들어, DNA 마이너 그루브 바인더, DNA 알킬화제, 및 튜불린 억제제를 포함한다. 예시의 세포 독성제는, 예를 들어, 아우리스타틴, 캄프토테신, 듀오카마이신, 에토포시드, 메이탄신 및 메이탄시노이드, 탁산, 벤조디아제핀 또는 벤조디아제핀 함유 약물 (예를 들어, 피롤로[1,4]-벤조디아제핀 (PBD), 인돌리노벤조디아제핀, 및 옥사졸리디노벤조디아제핀) 및 빈카 알칼로이드를 포함한다. 선택 벤조디아제핀 함유 약물은 WO 2010/091150, WO 2012/112708, WO 2007/085930, 및 WO 2011/023883에서 기술된다.
특정 구체예에서, 세포 독성제는 메이탄신 또는 메이탄시노이드 (예를 들어, DM1, DM4) 항튜불린제의 또 다른 군이다. (ImmunoGen, Inc.; 또한 Chari et al., 1992, Cancer Res. 52:127-131 및 미국 특허 번호 8,163,888 참조).
일부 구체예에서, 약물은 벤조디아제핀이다 (벤조디아제핀 함유 약물, 예를 들어, 피롤로[1,4]벤조디아제핀 (PBD), 인돌리노벤조디아제핀, 및 옥사졸리디노벤조디아제핀 포함).
PBD는 일반적인 구조:
Figure pat00161
의 것이지만 치환기의 수, 유형 및 위치, 방향족 A 환 및 피롤로 C 환 둘 다, 및 C 환의 포화도가 다를 수 있다. B-링에서 DNA의 알킬화의 원인이 되는 친전자성 중심인 N10-C11 위치에 이민 (N=C), 카비놀아민(NH-CH(OH)), 또는 카비놀아민 메틸 에테르 (NH-CH(OMe))가 있다. 공지된 모든 천연물은 키랄 C11a 위치에서 (S)-배향을 가지며 그것들에게 C 환 쪽에서 A 환 쪽으로 볼 때 오른쪽 뒤틀림을 제공한다. 이것은 그것들에게 B-형 DNA의 마이너 그루브와의 동나선성에 대하여 적절한 3차원 형상을 제공하며, 결합 부위에서의 스너그 핏(snug fit)으로 이어진다. PBD가 마이너 그루브에서 부가물을 형성하는 능력은 그것들이 DNA 가공을 방해하며, 이로 인해 항종양제로서의 사용을 가능하게 한다. 이 분자들의 생물학적 활성은, 예를 들어, 플렉시블 알킬렌 링커를 통한 C8/C'-하이드록실 작용기를 통해 두 개의 PBD 유닛을 함께 결합시킴으로써 강화될 수 있다. PBD 다이머는 주로 생물학적 활성의 원인이 되는 것으로 생각되는 서열-선택적 DNA 병변, 예를 들어, 재발성 5'-Pu-GATC-Py-3' 가닥 간 교차 결합을 형성하는 것으로 생각된다.
약물 유닛은, 예를 들어, 모노메틸 아우리스타틴 E와 비슷하거나 더 큰 소수성을 가진 아우리스타틴 또는 비-아우리스타틴 약물일 수 있다. 일부 양태에서, 약물은 모노메틸 아우리스타틴 E와 비슷하거나 더 큰 소수성을 가진 MMAE 또는 아우리스타틴이다. 아우리스타틴 약물은, 예를 들어, 그것의 N 또는 C 말단을 통해 방출 가능 조립 유닛에 공유 부착될 수 있다. MMAE는 2.59의 SlogP 값을 갖는다. 일부 양태에서, 본 발명에서 사용되는 약물은 1.5 이상, 2.0 이상, 또는 2.5 이상의 SlogP 값을 가질 것이다. 일부 양태에서, 본 발명에서 사용되는 약물은 (a) 약 1.5, 약 2, 또는 2.5 내지 약 7, (b) 약 1.5, 약 2, 또는 2.5 내지 약 6, (c) 약 1.5, 약 2 또는 약 2.5 내지 약 5, (d) 약 1.5, 약 2, 또는 2.5 내지 약 4, 또는 (e) 약 1.5, 약 2 또는 약 2.5 내지 약 3의 SlogP 값을 가질 것이다.
약물 유닛은 하기 식 DE:
Figure pat00162
를 가질 수 있으며 방출 가능 조립 유닛으로의 부착은 N 말단을 통한 것인데
독립적으로 각 자리에서:
R2는 H 및 C1-C8 알킬로 구성된 군으로부터 선택되며;
R3는 H, C1-C8 알킬, C3-C8 탄소 고리, 아릴, C1-C8 알킬-아릴, C1-C8 알킬-(C3-C8 탄소 고리), C3-C8 헤테로 고리 및 C1-C8 알킬-(C3-C8 헤테로 고리)로 구성된 군으로부터 선택되고;
R4는 H, C1-C8 알킬, C3-C8 탄소 고리, 아릴, C1-C8 알킬-아릴, C1-C8 알킬-(C3-C8 탄소 고리), C3-C8 헤테로 고리 및 C1-C8 알킬-(C3-C8 헤테로 고리)로 구성된 군으로부터 선택되며;
R5는 H 및 메틸로 구성된 군으로부터 선택되거나;
또는 R4 및 R5는 공동으로 탄소고리 환을 형성하고 식 -(CRaRb)n-을 갖는데 Ra 및 Rb는 H, C1-C8 알킬 및 C3-C8 탄소 고리로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고 n은 2, 3, 4, 5 및 6으로 구성된 군으로부터 선택되고;
R6은 H 및 C1-C8 알킬로 구성된 군으로부터 선택되고;
R7은 H, C1-C8 알킬, C3-C8 탄소 고리, 아릴, C1-C8 알킬-아릴, C1-C8 알킬-(C3-C8 탄소 고리), C3-C8 헤테로 고리 및 C1-C8 알킬-(C3-C8 헤테로 고리)로 구성된 군으로부터 선택되고;
각각의 R8은 H, OH, C1-C8 알킬, C3-C8 탄소 고리 및 O-(C1-C8 알킬)로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고;
R9는 H 및 C1-C8 알킬로 구성된 군으로부터 선택되고;
R18는 -C(R8)2-C(R8)2-아릴, -C(R8)2-C(R8)2-(C3-C8 헤테로 고리), 및 -C(R8)2-C(R8)2-(C3-C8 탄소 고리)로 구성된 군으로부터 선택된다.
N 말단을 통해 컨쥬게이션된 MMAE가 하기 나타난다:
Figure pat00163
일부 구체예에서, 약물 유닛은 빈카 화합물, 캄프토테신 또는 안트라사이클린 세포 독성 화합물이다. 상기 약물 유닛의 예는 X-D 모이어티에 존재할 때 약물-링커 중간물에 대하여 본원에서 기술된다.
리간드-약물 컨쥬게이트가 세포주에 대하여 세포 증식 억제성 또는 세포 독성 효과를 가하는지를 결정하는데 사용될 수 있는 많은 다른 검정이 있다. 리간드-약물 컨쥬게이트가 세포주에 대하여 세포 증식 억제성 또는 세포 독성 효과를 가하는지를 결정하는 것에 대한 한 예에서, 티미딘 편입 검정이 사용된다. 예를 들어, 96-웰 당 5,000 세포/웰의 밀도로 평판배양된 세포는 72시간 기간 동안 배양되고 72시간 기간 중 마지막 8시간 동안 0.5 μCi of 3H-티미딘에 노출되었고, 배양의 세포로의 3H-티미딘 편입은 리간드-약물 컨쥬게이트의 존재 및 부재 하에 측정된다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 배양의 세포가 같은 조건 하에서 배양되지만 리간드-약물 컨쥬게이트와 접촉되지 않은 같은 세포주의 세포와 비교하여 감소된 3H-티미딘 편입을 가지면 세포주에 대하여 세포 증식 억제성 또는 세포 독성 효과를 갖는다.
또 다른 예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트가 세포주에 대하여 세포 증식 억제성 또는 세포 독성 효과를 가하는지 결정하기 위해서, 세포에서 뉴트럴 레드, 트리판 블루, 또는 ALAMAR™ 블루와 같은 염료의 흡수율을 결정함으로써 세포 생존률이 측정된다 (예를 들어, Page et al., 1993, Intl. J. of Oncology 3:473-476 참조). 이러한 검정에서, 세포는 염료를 함유한 배지에서 배양되고, 세포가 세척되어, 염료의 세포 흡수를 반영하는 잔류 염료는 분광 광도계를 이용하여 측정된다. 단백질-결합 염료 설포로다민 B (SRB)는 또한 세포 독성을 측정하는데 사용될 수 있다 (Skehan et al., 1990, J. Nat'l Cancer Inst. 82:1107-12). 바람직한 리간드-약물 컨쥬게이트는 세포주에 대하여 1000 ng/ml 미만, 바람직하게는 500 ng/ml 미만, 더 바람직하게는 100 ng/ml 미만, 가장 바람직하게는 50 미만 또는 심지어 10 ng/ml 미만의 IC50 값 (50% 세포 살해를 제공하는 mAB 농도로 한정됨)을 가진 것들을 포함한다.
약물을 링커에 결합시키기 위한 일반적인 절차는 업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 8,163,888, 7,659,241, 7,498,298, 미국 공개 번호 US20110256157 및 국제 출원 번호 WO2011023883, 및 WO2005112919 참조.
폴리에틸렌 글리콜 유닛 (PEG)
다분산계 PEG, 단분산계 PEG 및 불연속적 PEG는 본 발명의 화합물을 만드는데 사용될 수 있다. 다분산계 PEG는 다양한 크기와 분자량의 불균질 혼합물인 반면에 단분산계 PEG는 전형적으로 불균질 혼합물로부터 정제되고 그러므로 단일 사슬 길이 및 분자량을 제공한다. 바람직한 PEG 유닛은 불연속적 PEG이며, 폴리머화 공정을 통해서가 아닌 단계별 방식으로 합성된 화합물이다. 불연속적 PEG는 한정되고 명시된 사슬 길이를 가진 단일 분자를 제공한다.
본원에서 제공된 PEG 유닛은 하나 또는 다수의 폴리에틸렌 글리콜 사슬을 포함한다. 폴리에틸렌 글리콜 사슬은, 예를 들어, 선형, 분지형 또는 별 모양 배열로, 함께 결합될 수 있다. 전형적으로, PEG 사슬 중 적어도 하나는 병렬 연결기 유닛으로의 공유 부착을 위한 하나의 끝에서 유도된다. 병렬 연결기 유닛으로의 예시의 부착은 비-조건부 절단 가능 결합의 수단에 의한 또는 조건부 절단 가능 결합을 통한 것이다. 예시의 부착은 아미드 결합, 에테르 결합, 에스터 결합, 히드라존 결합, 옥심 결합, 이황화물 결합, 펩타이드 결합 또는 트리아졸 결합을 통한 것이다. 일부 양태에서, LP로의 부착은 비-조건부 절단 가능 결합의 수단에 의한 것이다. 일부 양태에서, LP로의 부착은 에스터 결합, 히드라존 결합, 옥심 결합, 또는 이황화물 결합을 통한 것이 아니다. 일부 양태에서, LP로의 부착은 히드라존 결합을 통한 것이 아니다.
조건부 절단 가능 결합은 절단에 실질적으로 민감성이 아닌 한편 혈장에서 순환성이지만 세포 내 또는 종양 내 환경에서는 민감성인 결합을 말한다. 비-조건부 절단 가능 결합은 어떠한 생물학적 환경에서도 절단에 실질적으로 민감성이 아닌 것이다. 히드라존의 화학적 가수분해, 이황화물의 환원, 및 펩타이드 결합 또는 글리코시드 결합의 효소에 의한 절단은 조건부 절단 가능 결합의 예이다.
PEG 유닛은 병렬 연결기 유닛에서 리간드-약물 컨쥬게이트 (또는 이것의 중간물)에 직접적으로 부착될 것이다. PEG 유닛의 다른 말단 (또는 말단)은 유리되고 테더링되지 않을 것이며 메톡시, 카르복시산, 알콜 또는 다른 적합한 작용기의 형태를 취할 수도 있다. 메톡시, 카르복시산, 알콜 또는 다른 적합한 작용기는 PEG 유닛의 말단 PEG 서브유닛에 대한 캡(cap)으로서 작용한다. 테더링되지 않는다는 것은 PEG 유닛이 상기 비테더링 부위에서 약물 유닛, 리간드 유닛, 또는 약물 유닛 및/또는 리간드 유닛을 결합시키는 결합 구성요소에 부착되지 않는다는 것을 의미한다. PEG 유닛이 하나 이상의 PEG 사슬을 포함하는 상기 구체예에 대하여, 다수의 PEG 사슬은 같거나 다른 화학적 모이어티 (예를 들어, 다른 분자량 또는 개수의 서브유닛의 PEG)일 수도 있다. 다수의 PEG 사슬이 단일 부착 부위에서 병렬 연결기 유닛에 부착된다. 당업자는 PEG 유닛이 반복 폴리에틸렌 글리콜 서브유닛을 포함하는 것 이외에 비-PEG 물질을 또한 함유할 수도 있다고 생각할 것이다 (예를 들어, 다수의 PEG 사슬의 서로 간의 커플링을 용이하게 하기 위해 또는 병렬 연결기 유닛으로의 커플링을 용이하게 하기 위해). 비-PEG 물질은 반복 -CH2CH2O- 서브유닛의 일부가 아닌 PEG 유닛에서의 원자를 말한다. 본원에서 제공된 구체예에서, PEG 유닛은 비-PEG 요소를 통해 서로 결합된 두 개의 모노머 PEG 사슬을 포함할 수 있다. 본원에서 제공된 다른 구체예에서, PEG 유닛은 병렬 연결기 유닛에 부착되는 중심 코어에 부착된 두 개의 선형 PEG 사슬을 포함할 수 있다 (즉, PEG 유닛 자체는 분지형이다).
당업자에게는 이용 가능한 많은 PEG 부착 방법이 있다 [예를 들어, Goodson, et al. (1990) Bio/Technology 8:343 (PEGylation of interleukin-2 at its glycosylation site after site-directed mutagenesis); EP 0 401 384 (coupling PEG to G-CSF); Malik, et al., (1992) Exp. Hematol. 20:1028-1035 (PEGylation of GM-CSF using tresyl chloride); ACT Pub. No. WO 90/12874 (PEGylation of erythropoietin containing a recombinantly introduced cysteine residue using a cysteine-specific mPEG derivative); 미국 특허 번호 5,757,078 (PEGylation of EPO peptides); 미국 특허 번호 5,672,662 (Poly(ethylene glycol) and related polymers monosubstituted with propionic or butanoic acids and functional derivatives thereof for biotechnical applications); 미국 특허 번호 6,077,939 (PEGylation of an N-terminal.alpha.-carbon of a peptide); Veronese et al., (1985) Appl. Biochem. Bioechnol 11:141-142 (PEGylation of an N-terminal α-carbon of a peptide with PEG-nitrophenylcarbonate ("PEG-NPC") or PEG-trichlorophenylcarbonate); 및 Veronese (2001) Biomaterials 22:405-417 (Review article on peptide and protein PEGylation) 참조].
예를 들어, PEG는 반응 기를 통해 아미노산 잔기에 공유 결합될 수도 있다. 반응 기는 활성화된 PEG 분자가 결합될 수도 있는 것들 (예를 들어, 유리 아미노 또는 카르복실 기)이다. 예를 들어, N-말단 아미노산 잔기 및 리신 (K) 잔기는 유리 아미노 기를 가지며; C-말단 아미노산 잔기는 유리 카르복실 기를 갖는다. 설프히드릴 기 (예를 들어, 시스테인 잔기 상에서 발견됨)는 또한 PEG를 부착시키기 위한 반응 기로서 사용될 수도 있다. 이에 더하여, 특이적으로 폴리펩타이드의 C-말단에서 활성화된 기 (예를 들어, 히드라지드, 알데히드, 및 방향족-아미노 기)를 도입하기 위한 효소-관련 방법이 기술되었다 (Schwarz, et al. (1990) Methods Enzymol. 184:160; Rose, et al. (1991) Bioconjugate Chem. 2:154; 및 Gaertner, et al. (1994) J. Biol. Chem. 269:7224 참조].
일부 구체예에서, PEG 분자는 다른 반응성 모이어티를 가지는 메톡실화된 PEG ("mPEG")를 사용하여 아미노 기에 부착될 수도 있다. 이러한 반응성 모이어티의 비-제한 예는 석신이미딜 석시네이트 (SS), 석신이미딜 카보네이트 (SC), mPEG-이미데이트, 파라-니트로페닐카보네이트 (NPC), 석신이미딜 프로피오네이트 (SPA), 및 시아누르산 염화물을 포함한다.이러한 mPEG의 비-제한 예는 mPEG-석신이미딜 석시네이트 (mPEG-SS), mPEG2-석신이미딜 석시네이트 (mPEG2-SS); mPEG-석신이미딜 카보네이트 (mPEG-SC), mPEG2-석신이미딜 카보네이트 (mPEG2-SC); mPEG-이미데이트, mPEG-파라-니트로페닐카보네이트 (mPEG-NPC), mPEG-이미데이트; mPEG2-파라-니트로페닐카보네이트 (mPEG2-NPC); mPEG-석신이미딜 프로피오네이트 (mPEG-SPA); mPEG2-석신이미딜 프로피오네이트 (mPEG, --SPA); mPEG-N-하이드록시-석신이미드 (mPEG-NHS); mPEG2-N-하이드록시-석신이미드 (mPEG2--NHS); mPEG-시아누르산 염화물; mPEG2-시아누르산 염화물; mPEG2-Lysinol-NPC, 및 mPEG2-Lys-NHS를 포함한다.
일반적으로, PEG 유닛을 구성하는 PEG 사슬 중 적어도 하나는 그것이 병렬 연결기 유닛에 부착될 수 있도록 기능화된다. 기능화는, 예를 들어, 아민 기, 티올 기, NHS 에스터 기, 말레이미드 기, 알킨 기, 아지드 기, 카르보닐 기, 또는 다른 작용기를 통한 것일 수 있다. PEG 유닛은 병렬 연결기 유닛으로의 커플링을 용이하게 하기 위해 또는 둘 이상의 PEG 사슬의 커플링을 용이하게 하기 위해 비-PEG 물질 (즉, -CH2CH2O-로 구성되지 않은 물질)을 더 포함할 수 있다.
다양한 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 종이 사용될 수 있고, 실질적으로는 어떠한 적합한 반응성 PEG 시약도 사용될 수 있다. 일부 구체예에서, 반응성 PEG 시약은 LP로의 부착시 카바메이트 또는 아미드 결합의 형성을 초래할 것이다. 다음 PEG 시약들은 다양한 구체예에서 유용하다: mPEG2-NHS, mPEG2-ALD, 다중-분지 PEG, mPEG(MAL)2, mPEG2(MAL), mPEG-NH2, mPEG-SPA, mPEG-SBA, mPEG-티오에스터, mPEG-Double 에스터, mPEG-BTC, mPEG-ButyrALD, mPEG-ACET, 이질기능적 PEG (NH2-PEG-COOH, Boc-PEG-NHS, Fmoc-PEG-NHS, NHS-PEG-VS, NHS-PEG-MAL), PEG 아크릴레이트 (ACRL-PEG-NHS), PEG-인지질 (예를 들어, mPEG-DSPE), 당업자에 의해 선택된 화학 반응에 의해 활성화된 글리세린-기반 PEG의 GL 시리즈를 포함하는 SUNBRITE™ 시리즈의 다중팔 PEG, SUNBRITE 활성화된 PEG (카르복실-PEG, p-NP-PEG, Tresyl-PEG, 알데히드 PEG, 아세탈-PEG, 아미노-PEG, 티올-PEG, 말레이미도-PEG, 하이드록실-PEG-아민, 아미노-PEG-COOK 하이드록실-PEG-알데히드, 카르복실 무수물 유형-PEG, 기능화된 PEG-인지질, 및 특정 적용 및 사용을 위해 당업자에 의해 선택된 다른 유사한 및/또는 적합한 반응성 PEG를 포함하지만, 이에 제한되지 않음).
PEG 유닛의 첨가는 결과로 얻은 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물동력학에 대하여 두 가지 잠재적 영향을 가질 수도 있다. 원하는 영향은 약물-링커의 노출된 소수성 요소에 의해 유발된 비-특이적 상호작용의 감소로부터 발생하는 클리어런스의 감소 (및 결과로 일어난 노출의 증가)이다. 두 번째 영향은 바람직하지 않은 영향이며 리간드-약물 컨쥬게이트의 분자량의 증가로부터 발생할 수도 있는 분포의 부피 및 속도의 감소이다. PEG 서브유닛 수의 증가는 컨쥬게이트의 수력학적 반지름(hydrodynamic radius)을 증가시키며, 감소된 확산성을 초래한다. 결국, 감소된 확산성은 리간드-약물 컨쥬게이트가 종양으로 침투하는 능력을 감소시킬 수도 있다 (Schmidt and Wittrup, Mol Cancer Ther 2009;8:2861-2871).　 이 두 가지 경쟁적인 약물동력학적 효과 때문에, LDC 클리어런스를 감소시키고 따라서 혈장 노출을 증가시키기에 충분히 크지만, 리간드-약물 컨쥬게이트가 의도된 표적 세포 집단에 도달하는 능력을 감소시킬 수도 있는, 그것의 확산성을 크게 감소시킬 만큼 크지는 않은 PEG를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 약물-링커에 대한 최적의 PEG 크기를 선택하기 위한 방법론에 대하여 실시예 (예를 들어, 실시예 1, 18, 및 21) 참조.
구체예 중 한 군에서, PEG 유닛은 적어도 6개의 서브유닛, 적어도 7개의 서브유닛, 적어도 8개의 서브유닛, 적어도 9개의 서브유닛, 적어도 10개의 서브유닛, 적어도 11개의 서브유닛, 적어도 12개의 서브유닛, 적어도 13개의 서브유닛, 적어도 14개의 서브유닛, 적어도 15개의 서브유닛, 적어도 16개의 서브유닛, 적어도 17개의 서브유닛, 적어도 18개의 서브유닛, 적어도 19개의 서브유닛, 적어도 20개의 서브유닛, 적어도 21개의 서브유닛, 적어도 22개의 서브유닛, 적어도 23개의 서브유닛, 또는 적어도 24개의 서브유닛을 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이 서브유닛은 PEG 유닛을 말할 때 식
Figure pat00164
을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 서브유닛을 말한다. 일부 이러한 구체예에서, PEG 유닛은 약 72개 이하의 서브유닛을 포함한다.
구체예 중 한 군에서, PEG 유닛은 하나 이상의 선형 PEG 사슬을 포함하며 각각 적어도 2개의 서브유닛, 적어도 3개의 서브유닛, 적어도 4개의 서브유닛, 적어도 5개의 서브유닛, 적어도 6개의 서브유닛, 적어도 7개의 서브유닛, 적어도 8개의 서브유닛, 적어도 9 개의 서브유닛, 적어도 10개의 서브유닛, 적어도 11개의 서브유닛, 적어도 12개의 서브유닛, 적어도 13개의 서브유닛, 적어도 14개의 서브유닛, 적어도 15개의 서브유닛, 적어도 16개의 서브유닛, 적어도 17개의 서브유닛, 적어도 18개의 서브유닛, 적어도 19개의 서브유닛, 적어도 20개의 서브유닛, 적어도 21개의 서브유닛, 적어도 22개의 서브유닛, 적어도 23개의 서브유닛, 또는 적어도 24개의 서브유닛을 갖는다. 바람직한 구체예에서, PEG 유닛은 총 적어도 6개의 서브유닛, 적어도 8, 적어도 10개의 서브유닛, 또는 적어도 12개의 서브유닛을 포함한다. 일부 이러한 구체예에서, PEG 유닛은 총 약 72개 이하의 서브유닛, 바람직하게는 총 약 36개 이하의 서브유닛을 포함한다.
구체예의 또 다른 군에서, PEG 유닛은 총 4 내지 72개, 4 내지 60개, 4 내지 48개, 4 내지 36개 또는 4 내지 24개의 서브유닛, 5 내지 72개, 5 내지 60개, 5 내지 48개, 5 내지 36개 또는 5 내지 24개의 서브유닛, 6 내지 72개, 6 내지 60개, 6 내지 48개, 6 내지 36개 또는 6 내지 24개의 서브유닛, 7 내지 72개, 7 내지 60개, 7 내지 48개, 7 내지 36개, 7 내지 24개의 서브유닛, 8 내지 72개, 8 내지 60개, 8 내지 48개, 8 내지 36개 또는 8 내지 24개의 서브유닛, 9 내지 72개, 9 내지 60개, 9 내지 48개, 9 내지 36개 또는 9 내지 24개의 서브유닛, 10 내지 72개, 10 내지 60개, 10 내지 48개, 10 내지 36개 또는 10 내지 24개의 서브유닛, 11 내지 72개, 11 내지 60개, 11 내지 48개, 11 내지 36개 또는 11 내지 24개의 서브유닛, 12 내지 72개, 12 내지 60개, 12 내지 48개, 12 내지 36개 또는 12 내지 24개의 서브유닛, 13 내지 72개, 13 내지 60개, 13 내지 48개, 13 내지 36개 또는 13 내지 24개의 서브유닛, 14 내지 72개, 14 내지 60개, 14 내지 48개, 14 내지 36개 또는 14 내지 24개의 서브유닛, 15 내지 72개, 15 내지 60개, 15 내지 48개, 15 내지 36개 또는 15 내지 24개의 서브유닛, 16 내지 72개, 16 내지 60개, 16 내지 48개, 16 내지 36개 또는 16 내지 24개의 서브유닛, 17 내지 72개, 17 내지 60개, 17 내지 48개, 17 내지 36개 또는 17 내지 24개의 서브유닛, 18 내지 72개, 18 내지 60개, 18 내지 48개, 18 내지 36개 또는 18 내지 24개의 서브유닛, 19 내지 72개, 19 내지 60개, 19 내지 48개, 19 내지 36개 또는 19 내지 24개의 서브유닛, 20 내지 72개, 20 내지 60개, 20 내지 48개, 20 내지 36개 또는 20 내지 24개의 서브유닛, 21 내지 72개, 21 내지 60개, 21 내지 48개, 21 내지 36개 또는 21 내지 24개의 서브유닛, 22 내지 72개, 22 내지 60개, 22 내지 48개, 22 내지 36개 또는 22 내지 24개의 서브유닛, 23 내지 72개, 23 내지 60개, 23 내지 48개, 23 내지 36개 또는 23 내지 24개의 서브유닛, 또는 24 내지 72개, 24 내지 60개, 24 내지 48개, 24 내지 36개 또는 24개의 서브유닛을 포함한다.
구체예의 또 다른 군에서, PEG 유닛은 하나 이상의 선형 PEG 사슬을 포함하며 총 4 내지 72개, 4 내지 60개, 4 내지 48개, 4 내지 36개 또는 4 내지 24개의 서브유닛, 5 내지 72개, 5 내지 60개, 5 내지 48개, 5 내지 36개 또는 5 내지 24개의 서브유닛, 6 내지 72개, 6 내지 60개, 6 내지 48개, 6 내지 36개 또는 6 내지 24개의 서브유닛, 7 내지 72개, 7 내지 60개, 7 내지 48개, 7 내지 36개 또는 7 내지 24개의 서브유닛, 8 내지 72개, 8 내지 60개, 8 내지 48개, 8 내지 36개 또는 8 내지 24개의 서브유닛, 9 내지 72개, 9 내지 60개, 9 내지 48개, 9 내지 36개 또는 9 내지 24개의 서브유닛, 10 내지 72개, 10 내지 60개, 10 내지 48개, 10 내지 36개 또는 10 내지 24개의 서브유닛, 11 내지 72개, 11 내지 60개, 11 내지 48개, 11 내지 36개 또는 11 내지 24개의 서브유닛, 12 내지 72개, 12 내지 60개, 12 내지 48개, 12 내지 36개 또는 12 내지 24개의 서브유닛, 13 내지 72개, 13 내지 60개, 13 내지 48개, 13 내지 36개 또는 13 내지 24개의 서브유닛, 14 내지 72개, 14 내지 60개, 14 내지 48개, 14 내지 36개 또는 14 내지 24개의 서브유닛, 15 내지 72개, 15 내지 60개, 15 내지 48개, 15 내지 36개 또는 15 내지 24개의 서브유닛, 16 내지 72개, 16 내지 60개, 16 내지 48개, 16 내지 36개 또는 16 내지 24개의 서브유닛, 17 내지 72개, 17 내지 60개, 17 내지 48개, 17 내지 36개 또는 17 내지 24개의 서브유닛, 18 내지 72개, 18 내지 60개, 18 내지 48개, 18 내지 36개 또는 18 내지 24개의 서브유닛, 19 내지 72개, 19 내지 60개, 19 내지 48개, 19 내지 36개 또는 19 내지 24개의 서브유닛, 20 내지 72개, 20 내지 60개, 20 내지 48개, 20 내지 36개 또는 20 내지 24개의 서브유닛, 21 내지 72개, 21 내지 60개, 21 내지 48개, 21 내지 36개 또는 21 내지 24개의 서브유닛, 22 내지 72개, 22 내지 60개, 22 내지 48개, 22 내지 36개 또는 22 내지 24개의 서브유닛, 23 내지 72개, 23 내지 60개, 23 내지 48개, 23 내지 36개 또는 23 내지 24개의 서브유닛, 또는 24 내지 72개, 24 내지 60개, 24 내지 48개, 24 내지 36개 또는 24개의 서브유닛을 가진다.
구체예의 또 다른 군에서, PEG 유닛은 유도된 선형 단일 PEG 사슬이며 적어도 2개의 서브유닛, 적어도 3개의 서브유닛, 적어도 4개의 서브유닛, 적어도 5개의 서브유닛, 적어도 6개의 서브유닛, 적어도 7개의 서브유닛, 적어도 8개의 서브유닛, 적어도 9개의 서브유닛, 적어도 10개의 서브유닛, 적어도 11개의 서브유닛, 적어도 12개의 서브유닛, 적어도 13개의 서브유닛, 적어도 14개의 서브유닛, 적어도 15개의 서브유닛, 적어도 16개의 서브유닛, 적어도 17개의 서브유닛, 적어도 18개의 서브유닛, 적어도 19개의 서브유닛, 적어도 20개의 서브유닛, 적어도 21개의 서브유닛, 적어도 22개의 서브유닛, 적어도 23개의 서브유닛, 또는 적어도 24개의 서브유닛을 가진다.
구체예의 또 다른 군에서, PEG 유닛은 유도된 선형 단일 PEG 사슬이며 6 내지 72개, 6 내지 60개, 6 내지 48개, 6 내지 36개 또는 6 내지 24개의 서브유닛, 7 내지 72개, 7 내지 60개, 7 내지 48개, 7 내지 36개 또는 7 내지 24개의 서브유닛, 8 내지 72개, 8 내지 60개, 8 내지 48개, 8 내지 36개 또는 8 내지 24개의 서브유닛, 9 내지 72개, 9 내지 60개, 9 내지 48개, 9 내지 36개 또는 9 내지 24개의 서브유닛, 10 내지 72개, 10 내지 60개, 10 내지 48개, 10 내지 36개 또는 10 내지 24개의 서브유닛, 11 내지 72개, 11 내지 60개, 11 내지 48개, 11 내지 36개 또는 11 내지 24개의 서브유닛, 12 내지 72개, 12 내지 60개, 12 내지 48개, 12 내지 36개 또는 12 내지 24개의 서브유닛, 13 내지 72개, 13 내지 60개, 13 내지 48개, 13 내지 36개 또는 13 내지 24개의 서브유닛, 14 내지 72개, 14 내지 60개, 14 내지 48개, 14 내지 36개 또는 14 내지 24개의 서브유닛, 15 내지 72개, 15 내지 60개, 15 내지 48개, 15 내지 36개 또는 15 내지 24개의 서브유닛, 16 내지 72개, 16 내지 60개, 16 내지 48개, 16 내지 36개 또는 16 내지 24개의 서브유닛, 17 내지 72개, 17 내지 60개, 17 내지 48개, 17 내지 36개 또는 17 내지 24개의 서브유닛, 18 내지 72개, 18 내지 60개, 18 내지 48개, 18 내지 36개 또는 18 내지 24개의 서브유닛, 19 내지 72개, 19 내지 60개, 19 내지 48개, 19 내지 36개 또는 19 내지 24개의 서브유닛, 20 내지 72개, 20 내지 60개, 20 내지 48개, 20 내지 36개 또는 20 내지 24개의 서브유닛, 21 내지 72개, 21 내지 60개, 21 내지 48개, 21 내지 36개 또는 21 내지 24개의 서브유닛, 22 내지 72개, 22 내지 60개, 22 내지 48개, 22 내지 36개 또는 22 내지 24개의 서브유닛, 23 내지 72개, 23 내지 60개, 23 내지 48개, 23 내지 36개 또는 23 내지 24개의 서브유닛, 또는 24 내지 72개, 24 내지 60개, 24 내지 48개, 24 내지 36개 또는 24개의 서브유닛을 가진다.
구체예의 또 다른 군에서, PEG 유닛은 유도된 선형 단일 PEG 사슬이며 2 내지 72개, 2 내지 60개, 2 내지 48개, 2 내지 36개 또는 2 내지 24개의 서브유닛, 2 내지 72개, 2 내지 60개, 2 내지 48개, 2 내지 36개 또는 2 내지 24개의 서브유닛, 3 내지 72개, 3 내지 60개, 3 내지 48개, 3 내지 36개 또는 3 내지 24개의 서브유닛, 3 내지 72개, 3 내지 60개, 3 내지 48개, 3 내지 36개 또는 3 내지 24개의 서브유닛, 4 내지 72개, 4 내지 60개, 4 내지 48개, 4 내지 36개 또는 4 내지 24개의 서브유닛, 5 내지 72개, 5 내지 60개, 5 내지 48개, 5 내지 36개 또는 5 내지 24개의 서브유닛을 가진다.
본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서도 사용될 수 있는 예시의 선형 PEG 유닛은 다음과 같은데:
Figure pat00165
Figure pat00166
Figure pat00167
여기에서 물결선은 병렬 연결기 유닛으로의 부착 부위를 나타내고,
R20은 PEG 부착 유닛이고,
R21은 PEG 캡핑 유닛이며;
R22는 PEG 커플링 유닛이고 (즉, 다수의 PEG 서브유닛 사슬을 함께 커플링하기 위함);
n은 2 내지 72 (바람직하게는 4 내지 72, 더 바람직하게는 6 내지 72, 8 내지 72, 10 내지 72, 12 내지 72 또는 6 내지 24)로부터 독립적으로 선택되며;
e는 2 내지 5이고;
각각의 n'은 1 내지 72로부터 독립적으로 선택된다. 바람직한 구체예에서, PEG 유닛에서 적어도 6, 바람직하게는 적어도 8, 적어도 10, 또는 적어도 12개의 PEG 서브유닛이 있다. 일부 구체예에서, PEG 유닛에서 72개 이하 또는 36개 이하의 PEG 서브유닛이 있다.
바람직한 구체예에서, n은 8 또는 약 8, 12 또는 약 12, 24 또는 약 24이다.
PEG 부착 유닛은 PEG 유닛의 일부이며 PEG 유닛을 병렬 연결기 유닛으로 결합시키는 작용을 한다. 이 점에 관하여, 병렬 연결기 유닛은 PEG 유닛과의 결합을 형성하는 작용기를 갖는다. 병렬 연결기 유닛으로의 PEG 유닛의 부착을 위한 작용기는 이황화 결합 또는 티오에테르 결합을 형성하기 위한 설프히드릴 기, 히드라존 결합을 형성하기 위한 알데히드, 케톤, 또는 히드라진 기, 옥심 결합을 형성하기 위한 하이드록실아민, 펩타이드 결합을 형성하기 위한 카르복실 기 또는 아미노 기, 에스터 결합을 형성하기 위한 카르복실 기 또는 하이드록시 기, 술폰아미드 결합을 형성하기 위한 술폰산, 카바메이트 결합을 형성하기 위한 알콜, 및 설폰아미드 결합 또는 카바메이트 결합 또는 아미드 결합을 형성하기 위한 아민을 갖는다. 따라서, PEG 유닛은, 예를 들어, 이황화물, 티오에테르, 히드라존, 옥심, 펩타이드, 에스터, 술폰아미드, 카바메이트, 또는 아미드 결합을 통해 병렬 연결기 유닛에 부착될 수 있다. 전형적으로, PEG 부착 유닛은 PEG 유닛을 병렬 연결기 유닛에 부착시킬 때 일어나는 사이클로 첨가, 첨가, 첨가/제거 또는 치환 반응의 생성물이다.
PEG 커플링 유닛은 PEG 유닛의 일부이며 반복 CH2CH2O- 서브유닛의 둘 이상의 사슬을 연결하는 작용을 하는 비-PEG 물질이다. 예시의 구체예에서, PEG 커플링 유닛 R22는 -C1-10 알킬-C(O)-NH-, -C1-10 알킬-NH-C(O)-, -C2-10 알킬-NH-, -C2-10 알킬-O-, -C1-10 알킬-S-, 또는 -C2-10 알킬-NH-이다.
예시의 구체예에서, PEG 부착 유닛 R20은 -C(O)-, -O-, -S-, -S(O)-, -NH-, -C(O)O-, -C(O)C1-10알킬, -C(O)C1-10알킬-O-, -C(O)C1-10알킬-CO2-, -C(O)C1-10알킬-NH-, -C(O)C1-10알킬-S-, -C(O)C1-10알킬-C(O)-NH-, -C(O)C1-10알킬-NH-C(O)-, -C1-10알킬, -C1-10알킬-O-, -C1-10알킬-CO2-, -C1-10알킬-NH-, -C1-10알킬-S-, -C1-10알킬-C(O)-NH-, -C1-10알킬-NH-C(O)-, -CH2CH2SO2-C1-10알킬-, -CH2C(O)-C1-10 알킬-, =N-(O 또는 N)-C1-10알킬-O-, =N-(O 또는 N)-C1-10알킬-NH-, =N-(O 또는 N)-C1-10알킬-CO2-, =N-(O 또는 N)-C1-10알킬-S-,
Figure pat00168
, 또는
Figure pat00169
이고;
각각의 R21은 독립적으로 -C1-10 알킬, -C2-10 알킬-CO2H, -C2-10 알킬-OH, -C2-10 알킬-NH2, C2-10 알킬-NH(C1-3 알킬), 또는 C2-10 알킬-N(C1-3 알킬)2이며;
각각의 R22는 독립적으로 -C1-10 알킬-C(O)-NH-, -C1-10 알킬-NH-C(O)-, -C2-10 알킬-NH-, -C2-10 알킬-O-, -C1-10 알킬-S-, 또는 -C2-10 알킬-NH-이다.
일부 구체예에서, R20은 -NH-, -C(=O)-, 트리아졸-결합된 기, 또는 -S-, 또는 말레이미도-결합된 기, 예를 들어,
Figure pat00170
인데 물결선은 병렬 연결기 유닛으로의 부착 부위를 나타내고 별표는 PEG 유닛 내 부착 부위를 나타낸다. 일부 이러한 양태에서, R21은 C1-10 알킬, -C2-10 알킬-CO2H, -C2-10 알킬-OH, 또는 -C2-10 알킬-NH2이다.
본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서도 사용될 수 있는 예시적 선형 PEG 유닛은 다음과 같은데:
Figure pat00171
Figure pat00172
Figure pat00173
Figure pat00174
물결선은 병렬 연결기 유닛으로의 부착 부위를 나타내고, 각각의 n은 4 내지 72, 6 내지 72, 8 내지 72, 10 내지 72, 12 내지 72, 6 내지 24, 또는 8 내지 24로부터 독립적으로 선택된다. 일부 양태에서, n은 약 8, 약 12, 또는 약 24이다.
본원에서 기술된 바와 같이, 결과로 생긴 리간드-약물 컨쥬게이트의 클리어런스를 개선하지만 컨쥬게이트가 종양으로 침투하는 능력에 크게 영향을 미치지 않는 PEG 유닛이 선택된다. 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물 유닛 및 방출 가능 조립 유닛이 말레이미도 글루쿠로니드 MMAE 약물-링커의 것과 비슷한 소수성을 갖는 (실시예에서 나타난 바와 같음) 구체예에서, 사용을 위해 선택되는 PEG 유닛은 바람직하게는 8개의 서브유닛 내지 약 24개의 서브유닛, 더 바람직하게는 약 12개의 서브유닛을 가질 것이다. 컨쥬게이트의 약물 유닛 및 방출 가능 조립 유닛이 말레이미도 글루쿠로니드 MMAE 약물-링커의 것보다 더 큰 소수성을 갖는 구체예에서, 더 많은 서브 유닛을 가진 PEG 유닛이 선택될 수 있다. 실시예 섹션에서 나타난 방법론은 특정 약물-링커에 대하여 이상적인 서브유닛의 수를 확인하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서 PEG 유닛은 약 300 달톤 내지 약 5 킬로달톤; 약 300 달톤, 내지 약 4 킬로달톤; 약 300 달톤, 내지 약 3 킬로달톤; 약 300 달톤, 내지 약 2 킬로달톤; 또는 약 300 달톤, 내지 약 1 킬로달톤이다. 일부 이러한 양태에서, PEG 유닛은 적어도 6개의 서브유닛 또는 적어도 8, 10 또는 12개의 서브유닛을 갖는다. 일부 이러한 양태에서, PEG 유닛은 적어도 6개의 서브유닛 또는 적어도 8, 10 또는 12개의 서브유닛을 갖지만, 72개 이하의 서브유닛, 바람직하게는 36개 이하의 서브유닛을 갖는다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, PEG 유닛과는 별도로, 약물-링커에 다른 PEG 서브유닛이 존재하지 않는다 (즉, 본원에서 제공된 컨쥬게이트 및 링커의 다른 구성요소 중 어느 것에서도 PEG 서브유닛 없음). 본 발명의 다른 양태에서, PEG 유닛과는 별도로, 8개 이하, 7개 이하, 6개 이하, 5개 이하, 4개 이하, 3개 이하, 2개 이하 또는 1개 이하의 다른 폴리에틸렌 글리콜 서브유닛이 약물-링커에 존재한다 (즉, 본원에서 제공된 컨쥬게이트 및 링커의 다른 구성요소 중 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 또는 1개 이하의 다른 폴리에틸렌 글리콜 서브유닛). 구성요소는 스트레쳐 유닛, 병렬 연결기 유닛, 약물 유닛, 분지 유닛, 및 방출 가능 조립 유닛을 포함한다.
PEG 서브유닛을 말할 때, 및 문맥에 따라, 예를 들어, 리간드-약물 컨쥬게이트, 또는 중간 화합물의 집단을 말할 때, 및 다분산계 PEG를 사용할 때, 서브유닛의 수는 평균 수를 나타낼 수 있다고 인정될 것이다.
스트레쳐 유닛:
스트레쳐 유닛 (-Z-)은 리간드 유닛을 병렬 연결기 유닛에 결합시키는 작용을 한다. 이 점에 관하여, 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛의 작용기와의 결합을 형성할 수 있는 작용기를 갖는다. 스트레쳐 유닛은 또한 선택적 분지 유닛, 또는 병렬 연결기 유닛의 작용기와의 결합을 형성할 수 있는 작용기를 갖는다. PEG 유닛 당 더 많은 약물 유닛을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트 및 중간물에서, 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛의 작용기와의 결합을 형성할 수 있는 작용기 및 분지 유닛, 병렬 연결기 유닛, 또는 약물 부착 유닛과의 결합을 형성할 수 있는 작용기를 가질 것이다. 자연적으로 또는 화학적 조작을 통해, 리간드 유닛 상에 존재할 수 있는 유용한 작용기는 탄수화물의 설프히드릴 (-SH), 아미노, 하이드록실, 카르복시, 아노머 하이드록실 기, 및 카르복실 기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 한 양태에서, 리간드 유닛의 작용기는 설프히드릴 기 및 아미노 기이다. 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛으로의 부착을 위해, 예를 들어, 말레이미드 기, 알데히드 기, 케톤 기, 카르보닐 기, 또는 할로아세트아미드 기를 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 약물-링커 화합물 또는 중간 링커 화합물의 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛 (예를 들어, 항체) 상에 존재하는 친핵성 기에 반응성인 친전자성 기를 갖는다. 리간드 상에서 유용한 친핵성 기는 설프히드릴 기, 하이드록실 기 및 아미노 기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 리간드의 친핵성 기의 헤테로 원자는 스트레쳐 유닛 상에서 친전자성 기에 반응성이고 스트레쳐 유닛으로의 공유 결합을 형성한다. 유용한 친전자성 기는 말레이미드 기 및 할로아세트아미드 기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 리간드로서 항체에 대하여, 친전자성 기는 접근 가능한 친핵성 기를 가진 상기 항체에 대한 항체 부착에 편리한 부위를 제공한다.
또 다른 구체예에서, 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛 (예를 들어, 항체) 상에 존재하는 친전자성 기에 반응성인 친핵성 기를 갖는 반응 부위를 갖는다. 리간드 상에서 유용한 친전자성 기는 알데히드 기 및 케톤 기 및 카르보닐 기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 스트레쳐 유닛의 친핵성 기의 헤테로 원자는 리간드 상에서 친전자성 기와 반응하여 항체로의 공유 결합을 형성할 수 있다. 스트레쳐 유닛 상에서 유용한 친핵성 기는 히드라지드, 하이드록실아민, 아미노, 히드라진, 티오세미카르바존, 히드라진 카르복실레이트, 및 아릴히드라지드를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 리간드로서 항체에 대하여 항체 상에서 친전자성 기는 친핵성 스트레쳐 유닛으로의 부착에 편리한 부위를 제공한다.
일부 양태에서, 컨쥬게이트는 병렬 연결기 유닛에 결합하기 위한 반응 부위를 갖는 스트레쳐 유닛의 섹션을 사용하고 리간드 유닛에 대한 반응 부위를 갖는 스트레쳐 유닛의 또 다른 섹션을 도입하여 제조될 수 있다. 한 양태에서, 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛, 예를 들어, 항체 상에 존재하는 친핵성 기와 반응성인 친전자성 기를 갖는 반응 부위를 가진다. 친전자성 기는 리간드 (예를 들어, 항체) 부착에 편리한 부위를 제공한다. 항체 상에서 유용한 친핵성 기는 설프히드릴 기, 하이드록실 기 및 아미노 기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 항체의 친핵성 기의 헤테로 원자는 스트레쳐 유닛 상에서 친전자성 기에 반응성이고 스트레쳐 유닛으로의 공유 결합을 형성한다. 유용한 친전자성 기는 말레이미드 기 및 할로아세트아미드 기 및 NHS 에스터를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 구체예에서, 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛 상에 존재하는 친전자성 기와 반응성인 친핵성 기를 갖는 반응 부위를 가진다. 리간드 유닛 (예를 들어, 항체) 상에서 친전자성 기는 스트레쳐 유닛으로의 부착에 편리한 부위를 제공한다. 항체 상에서 유용한 친전자성 기는 알데히드 기 및 케톤기, 카르보닐 기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 스트레쳐 유닛의 친핵성 기의 헤테로 원자는 항체 상에서 친전자성 기와 반응하여 항체로의 공유 결합을 형성할 수 있다. 스트레쳐 유닛 상에서 유용한 친핵성 기는 히드라지드, 옥심, 아미노, 히드라진, 티오세미카르바존, 히드라진 카르복실레이트, 및 아릴히드라지드를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
일부 구체예에서, 스트레쳐 유닛은 스트레쳐 유닛의 말레이미드 기를 통해 리간드 유닛의 황 원자와의 결합을 형성한다. 황 원자는 리간드 유닛의 설프히드릴 기로부터 유도될 수 있다. 이 구체예의 대표적인 스트레쳐 유닛은 식 XVa 및 XVb의 대괄호 내의 것들을 포함하는데, 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 나타내고 R17은 -C1-C10 알킬렌-, C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8 카보사이클로-, -O-(C1-C8 알킬)-, -아릴렌-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C3-C8 헤테로사이클로-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-C(=O)-, C1-C10 헤테로알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 카보사이클로-C(=O)-, -O-(C1-C8 알킬)-C(=O)-, -아릴렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-C(=O)-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 헤테로사이클로-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-NH-, C1-C10 헤테로알킬렌-NH-, -C3-C8 카보사이클로-NH-, -O-(C1-C8 알킬)-NH-, -아릴렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-NH-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-NH-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C3-C8 헤테로사이클로-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-NH-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-S-, C1-C10 헤테로알킬렌-S-, -C3-C8 카보사이클로-S-, -O-(C1-C8 알킬)-S-, -아릴렌-S-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-S-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-S-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-, -C3-C8 헤테로사이클로-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-S-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-이다. R17 치환기 중 어느 것도 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 일부 양태에서, R17 치환기는 치환되지 않는다. 일부 양태에서, R17 치환기는 선택적으로 치환된다. 일부 양태에서, R17 기는 염기성 유닛, 예를 들어, -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRa, 및 -(CH2)xNRa 2에 의해 선택적으로 치환되는데, x는 1-4의 정수이고 각각의 Ra은 C1-6 알킬 및 C1-6 할로알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 또는 두 개의 Ra 기는 그것들이 부착되어 아제티디닐, 피롤리디닐 또는 피페리디닐 기를 형성하는 질소와 결합된다. 심지어 명백히 언급되지 않는 경우에도, p는 1 내지 14인 것으로 생각되어야 한다.
Figure pat00175
Figure pat00176
예시적 스트레쳐 유닛은 식 XVa의 것인데 R17은 -C2-C5 알킬렌-C(=O)-이며 알킬렌은 염기성 유닛, 예를 들어, -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRa, 및 -(CH2)xNRa 2에 의해 선택적으로 치환되고, x는 1-4의 정수이고 각각의 Ra은 C1-6 알킬 및 C1-6 할로알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 또는 두 개의 Ra 기는 그것들이 부착되어 아제티디닐, 피롤리디닐 또는 피페리디닐 기를 형성하는 질소와 결합된다. 예시의 구체예는 다음과 같다:
Figure pat00177
,
Figure pat00178
Figure pat00179
.
치환된 석신이미드는 하기 나타난 바와 같이 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다:
Figure pat00180
Figure pat00181
Figure pat00182
Figure pat00183
.
리간드에 컨쥬게이션 전 예시의 스트레쳐 유닛은 다음을 포함한다:
Figure pat00184
Figure pat00185
Figure pat00186
.
스트레쳐 유닛의 아미노 기는 합성 중에 아미노 보호 기, 예를 들어, 산 불안정 보호기 (예를 들어, BOC)에 의해 적합하게 보호될 수도 있다고 생각될 것이다.
또 다른 예시적 스트레쳐 유닛은 식 XVb의 것인데 R17는 -(CH2)5-이다:
Figure pat00187
.
또 다른 구체예에서, 스트레쳐 유닛은 리간드 유닛의 황 원자 및 스트레쳐 유닛의 황 원자 사이의 이황화 결합을 통해 리간드 유닛에 결합된다. 이 구체예의 대표적인 스트레쳐 유닛은 식 XVI의 대괄호 내에 도시되는데, 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 나타내고 R17은 식 XVa 및 XVb에 대하여 상기 기술된 바와 같다.
Figure pat00188
또 다른 구체예에서, 스트레쳐의 반응 기는 리간드의 1차 또는 2차 아미노 기와의 결합을 형성할 수 있는 반응 부위를 함유한다. 이 반응 부위의 예는 활성화된 에스터, 예를 들어, 석신이미드 에스터, 4-니트로페닐 에스터, 펜타플루오로페닐 에스터, 테트라플루오로페닐 에스터, 무수물, 산 염화물, 설포닐 염화물, 아이소시아네이트 및 아이소티오시아네이트를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 이 구체예의 대표적인 스트레쳐 유닛은 식 XVIIa, XVIIb, 및 XVIIc의 대괄호 내에 도시되는데 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 나타내고 R17은 식 XVa 및 XVb에 대하여 상기 기술된 바와 같다.
Figure pat00189
Figure pat00190
Figure pat00191
또 다른 구체예에서, 스트레쳐의 반응 기는 리간드 상에 존재할 수 있는 변형된 탄수화물의 (-CHO) 기에 반응성인 반응 부위를 함유한다. 예를 들어, 탄수화물은 시약, 예를 들어, 나트륨 페리오데이트를 사용하여 약간 산화될 수 있고 산화된 탄수화물의 결과로 얻은 (-CHO) 유닛은 기능성을 함유하는 스트레쳐, 예를 들어, 히드라지드, 옥심, 1차 또는 2차 아민, 히드라진, 티오세미카르바존, 히드라진 카르복실레이트, 및 아릴히드라지드, 예를 들어, Kaneko, T. et al. (1991) Bioconjugate Chem. 2:133-41에 의해 기술된 것들과 함께 응축될 수 있다. 이 구체예의 대표적인 스트레쳐 유닛은 식 XVIIIa, XVIIIb, 및 XVIIIc의 대괄호 내에 도시되는데, 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 나타내고 R17은 식 XVa 및 XVb에 대하여 상기 기술된 바와 같다.
본 발명의 일부 구체예에서, 스트레쳐 유닛의 길이를 연장시키는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 스트레쳐 유닛은 추가적인 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스트레쳐 유닛은 식 XVa1:
Figure pat00192
의 대괄호 내의 것들을 포함할 수 있는데,
여기에서 물결선은 잔여 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물로의 부착을 나타낸다.
R17은 상기 기술된 바와 같으며, 바람직하게는 R17은 -C2-C5 알킬렌-C(=O)-이고 알킬렌은 염기성 유닛, 예를 들어, -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRa, 및 -(CH2)xNRa 2에 의해 선택적으로 치환되고, x는 1-4의 정수이고 Ra은 C1-6 알킬 및 C1-6 할로알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 또는 두 개의 Ra 기는 그것들이 부착되어 아제티디닐, 피롤리디닐 또는 피페리디닐 기를 형성하는 질소와 결합된다.
R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-이다. 바람직한 구체예에서 R13은 -C1-C6 알킬렌-이다.
본 발명의 바람직한 양태에서 스트레쳐 유닛은 약 1000 달톤 이하, 약 500 달톤 이하, 약 200 달톤 이하, 약 30, 50 또는 100 달톤 내지 약 1000 달톤, 약 30, 50 또는 100 달톤 내지 약 500 달톤, 또는 약 30, 50 또는 100 달톤 내지 약 200 달톤의 질량을 갖는다.
선택적 분지 유닛 (A)
분지 유닛은 약물-링커 및, 궁극적으로, 리간드에 추가적인 약물을 첨가하는 것이 바람직한 경우에 리간드-약물 컨쥬게이트에 포함된다. 분지 유닛은 2 내지 4개의 병렬 연결기 유닛과의 공유 결합을 형성할 수 있으며, 2 내지 4개의 약물 부착 유닛을 갖거나, 또는 2 내기 4개의 -X-D 유닛을 갖는다. 이와 같이, 분지 유닛은 m이 1보다 큰 경우에
Figure pat00193
또는
Figure pat00194
와 같은 구조에서 다수의
Figure pat00195
,
Figure pat00196
,
Figure pat00197
모이어티의 부착을 허용한다. 당업자는 분지 유닛이 링커 내 분지를 허용하는 방법으로 설계된다는 것을 인정할 것이다. 분지 유닛으로 작용하기 위해서, 분지 유닛은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내에 적어도 제1, 제2 및 제3 부착 부위를 갖는다. 다시 말하면, 분지 유닛은 적어도 3기능적이어야 한다. m이 3 또는 4인 구체예에서, 분지 유닛은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내에서 4 또는 5개의 공유 부착 부위를 가질 것이다. 일부 양태에서, 분지 유닛은 단일 유닛이거나 필요한 수의 부착 부위를 제공하기 위해 둘 이상의 서브유닛 (예를 들어, 2 내지 10개, 바람직하게는 2 내지 5개, 예를 들어, 2, 3, 4, 또는 5개)을 갖는데, 분지 유닛 또는 이것의 서브유닛은 독립적으로 선택된 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민 또는 이것들의 조합이다. 필요한 수의 부착을 갖기 위해 필요한 경우, 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민 중 적어도 하나는 LP 유닛, 및/또는 Z 유닛, 및/또는 AD 유닛 및/또는 X-D 모이어티에 대한 부착 부위를 제공하기 위해 기능화된 곁사슬을 가질 것이다. 일부 양태에서, 하나 이상의 아미노산(들), 아미노 알콜(들), 또는 아미노 알데히드(들)는 비-천연일 것이며 부착 부위에 대하여 하나 이상의 기능화된 곁사슬을 갖도록 변형될 것이다. 예시의 기능화된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드는, 예를 들어, 아지도 또는 알킨 기능화된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드 (예를 들어, 클릭 화학을 사용하여 부착을 위해 아지드 기 또는 알킨 기를 갖도록 변형된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드)를 포함한다.
각각의 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드 또는 폴리아민은 천연 또는 비천연일 수 있다. 유사하게, 각 아미노산은 D- 또는 L-이성질체일 수 있다. 분지 유닛이 두 개의 병렬 연결기 유닛을 연결시킬 수 있는 일부 구체예에서, 두 개의 X-D 유닛 또는 두 개의 약물 부착 유닛, 분지 유닛은, 조립되면, 하기 나타난 식:
Figure pat00198
,
Figure pat00199
,
Figure pat00200
,
Figure pat00201
,
Figure pat00202
,
Figure pat00203
, 또는
Figure pat00204
을 갖는데
물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 세 개의 부착 부위 중 둘 또는 셋을 나타내고 R110 은
Figure pat00205
,
Figure pat00206
,
Figure pat00207
,
Figure pat00208
,
Figure pat00209
,
Figure pat00210
,
Figure pat00211
,
Figure pat00212
,
Figure pat00213
,
Figure pat00214
,
Figure pat00215
,
Figure pat00216
,
Figure pat00217
,
Figure pat00218
,
Figure pat00219
,
Figure pat00220
,
Figure pat00221
,
Figure pat00222
,
Figure pat00223
,
Figure pat00224
,
Figure pat00225
,
Figure pat00226
,
Figure pat00227
,
Figure pat00228
,
Figure pat00229
,
Figure pat00230
, 또는
Figure pat00231
이며
별표는 x로 라벨링된 탄소로의 부착을 나타내고 물결선은 분지 유닛의 세 개의 부착 부위 중 하나를 나타내고;
각각의 R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬, 바람직하게는 수소 또는 CH3으로부터 독립적으로 선택되며;
Y는 N 또는 CH로부터 독립적으로 선택되고,
각각의 Y'는 NH, O, 또는 S로부터 독립적으로 선택되며,
아래 첨자 c는 독립적으로 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 3의 범위의 정수이다.
바람직한 구체예에서, R110 은
Figure pat00232
가 아니다.
분지 유닛이 두 개의 병렬 연결기 유닛 또는 두 개의 약물 부착 유닛을 연결할 수 있는 일부 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물에서 각각의 분지 유닛은, 조립되면, 독립적으로 하기 나타난 식:
Figure pat00233
을 갖는데
아래 첨자 n은 1 내지 4이고;
Xb는 -O-, -NR-, -S- -C(=O)-, 및 -S(=O)-으로 구성된 군으로부터 선택되고;
R1 및 R2는 H, C1-3 알킬, 페닐, 및 C2-C5 헤테로 고리 (바람직하게는 H 또는 C1-3 알킬)로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 분지 유닛의 공유 부착을 나타낸다.
분지 유닛의 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드 또는 폴리아민은 본원에서 기술된 바와 같이 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌 (바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-12 헤테로알킬렌), 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로에 의해 선택적으로 대체될 수 있다. 선택적으로 치환된 헤테로알킬렌, 헤테로 고리, 아릴렌 또는 카보사이클로는 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 위한 작용기를 가질 것이다.
선택적 치환기는 (=O), -X, -R, -OR, -SR, -NR2, -NR3, =NR, -CX3, -CN, -OCN, -SCN, -N=C=O, -NCS, -NO, -NO2, =N2, -N3, -NRC(=O)R, -C(=O)R, -C(=O)NR2, -SO3 -, -SO3H, -S(=O)2R, -OS(=O)2OR, -S(=O)2NR, -S(=O)R, -OP(=O)(OR)2, -P(=O)(OR)2, -PO- 3, -PO3H2, -AsO2H2, -C(=O)R, -C(=O)X, -C(=S)R, -CO2R, -CO2 -, -C(=S)OR, -C(=O)SR, -C(=S)SR, -C(=O)NR2, -C(=S)NR2, 또는 -C(=NR)NR2를 포함하는데, 각각의 X는 독립적으로 할로겐, -F, -Cl, -Br, 또는 -I이고; 각각의 R은 독립적으로 -H, -C1-C20 알킬, -C6-C20 아릴, -C3-C14 헤테로 고리, 보호 기 또는 프로드러그 모이어티이다. 바람직한 선택적 치환기는 (=O), -X, -R, -OR, -SR, 및 -NR2이다.
예시의 분지 유닛은 하기 나타난 바와 같이 리신인데 물결선 및 별표는 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 공유 결합을 나타낸다:
Figure pat00234
Figure pat00235
본원에서 제공된 특정 중간 화합물에 대한 식에서, 선택적 분지 유닛은 -X-D 모이어티로의 2 내지 4개의 공유 부착을 형성할 수 있지만 아직 그것에 부착되지 않는다는 것이 인정될 것이다. 이러한 구체예에서, 분지 유닛은 부분적으로 조립된 형태일 것이며, 이와 같이, -X-D 모이어티의 방출 가능 조립 유닛 상에 존재하는 기에 반응성인 둘 이상의 작용기를 포함할 것이다. 특히 바람직한 반응성 작용기는 이황화 결합 또는 티오에테르를 형성할 수 있는 설프히드릴 기를 포함한다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 분지 유닛은 약 1000 달톤 이하, 약 500 달톤 이하, 약 200 달톤 이하, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 1000 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 500 달톤, 또는 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 200 달톤의 질량을 갖는다.
약물 부착 유닛 (AD)
분지 유닛과 마찬가지로, 약물 부착 유닛은 약물-링커 모이어티 및, 결국, 리간드로 추가적인 -X-D 모이어티 (즉, 약물 유닛에 공유 부착된 방출 가능 조립 유닛)를 첨가하는 것이 바람직한 경우에 리간드-약물 컨쥬게이트에 포함된다. 약물 부착 유닛 또는 이것의 중간물은, 리간드-약물 컨쥬게이트 내 대체에 따라, 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물의 구성요소로의 결합을 위한 두 개의 부착 부위 또는 세 개의 부착 부위를 가질 것이다. 당업자는 약물 부착 유닛이 약물-링커 모이어티 내 및 결국 리간드로 추가적인 -X-D 유닛의 부착을 제공하는 역할을 하는 어떤 기일 수도 있다고 인정할 것이다. 일부 구체예에서, 각각의 약물 부착 유닛은 단일 유닛이거나 둘 이상의 서브유닛 (예를 들어, 2 내지 10개, 바람직하게는 2 내지 5개, 예를 들어, 2, 3, 4, 또는 5개)을 갖는데 약물 부착 유닛 또는 이것의 서브유닛은 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 디아민, 또는 폴리아민 또는 이것들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. 필요한 수의 부착을 갖기 위해 필요한 경우, 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 폴리아민 중 적어도 하나는 LP 유닛, 및/또는 Z 유닛, 및/또는 AD 유닛 및/또는 X-D 모이어티에 대한 부착 부위를 제공하기 위해 기능화된 곁사슬을 가질 것이다. 아미노산(들), 아미노 알콜(들), 또는 아미노 알데히드(들)는 비-천연일 수 있고 방출 가능 조립 유닛으로의 부착을 위해 하나 이상의 기능화된 곁사슬을 갖도록 변형될 수 있다. 예시의 기능화된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드는, 예를 들어, 아지도 또는 알킨 기능화된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드 (예를 들어, 클릭 화학을 사용하여 부착을 위한 아지드 기 또는 알킨 기을 갖도록 변형된 아미노산, 아미노 알콜, 또는 아미노 알데히드)를 포함한다.
AD 유닛이 세 개의 부착 부위를 갖는 일부 양태에서, AD 유닛은, 그것의 조립된 형태로, 하기 나타난 식:
Figure pat00236
,
Figure pat00237
,
Figure pat00238
,
Figure pat00239
,
Figure pat00240
,
Figure pat00241
, 또는
Figure pat00242
을 갖는데
물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 세 개의 AD 부착 부위 중 둘 또는 셋을 나타내고 R110 은
Figure pat00243
,
Figure pat00244
,
Figure pat00245
,
Figure pat00246
,
Figure pat00247
,
Figure pat00248
,
Figure pat00249
,
Figure pat00250
,
Figure pat00251
,
Figure pat00252
,
Figure pat00253
,
Figure pat00254
,
Figure pat00255
,
Figure pat00256
,
Figure pat00257
,
Figure pat00258
,
Figure pat00259
,
Figure pat00260
,
Figure pat00261
,
Figure pat00262
,
Figure pat00263
,
Figure pat00264
,
Figure pat00265
,
Figure pat00266
,
Figure pat00267
,
Figure pat00268
, 또는
Figure pat00269
이며
별표는 x로 라벨링된 탄소로의 부착을 나타내고 물결선은 세 개의 부착 부위 중 하나를 나타내고;
R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬, 바람직하게는 수소 또는 CH3으로부터 독립적으로 선택되며,
Y는 N 또는 CH로부터 독립적으로 선택되고,
Y'는 NH, O, 또는 S로부터 독립적으로 선택되며,
아래 첨자 c는 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 3으로부터 독립적으로 선택된다.
바람직한 양태에서, R110 은
Figure pat00270
가 아니다.
AD 유닛이 두 개의 부착 부위 (즉, 말단 AD 유닛)를 갖는 구체예에서, 상기 나타난 부착 부위 중 하나는, 예를 들어, H, OH, 또는 C1-3 비치환된 알킬 기에 의해 대체될 수 있다.
AD 유닛이 세 개의 부착 부위를 갖는 일부 구체예에서, AD 유닛은, 그것의 조립된 형태로, 독립적으로 하기 나타난 식:
Figure pat00271
을 갖는데
물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착 부위를 나타내고 x, R100 및 R110은 바로 위에 앞서 기술된 바와 같으며
R111은 p-하이드록시벤질, 메틸, 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -CH2CH2SCH3, -CH2CONH2, -CH2COOH, -CH2CH2CONH2, -CH2CH2COOH, -(CH2)3NHC(=NH)NH2, -(CH2)3NH2, -(CH2)3NHCOCH3, -(CH2)3NHCHO, -(CH2)4NHC(=NH)NH2, -(CH2)4NH2, -(CH2)4NHCOCH3, -(CH2)4NHCHO, -(CH2)3NHCONH2, -(CH2)4NHCONH2, -CH2CH2CH(OH)CH2NH2, 2-피리딜메틸-, 3-피리딜메틸-, 4-피리딜메틸-,
Figure pat00272
,
Figure pat00273
, 또는
Figure pat00274
이다.
AD 유닛이 세 개의 부착 부위를 갖는 일부 구체예에서, AD 유닛은 둘 이상의 아미노산으로 구성된다. 이러한 예시의 아미노 AD 유닛은 하기 나타난 바와 같이 시스테인-알라닌이고 물결선 및 별표는 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 나타낸다:
Figure pat00275
또는
Figure pat00276
일부 구체예에서, 별표는 방출 가능 조립 유닛으로의 공유 부착을 나타낸다.
AD 유닛이 두 개의 부착 부위를 갖는 일부 구체예에서, AD 유닛은 둘 이상의 아미노산으로 구성된다. 이러한 예시의 아미노 AD 유닛은 하기 나타난 바와 같이 시스테인-알라닌이고 물결선 및 별표는 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 나타낸다:
Figure pat00277
또는
Figure pat00278
일부 구체예에서, 별표는 방출 가능 조립 유닛으로의 공유 부착을 나타낸다.
AD 유닛의 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드 또는 폴리아민은 본원에서 기술된 바와 같이 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌 (바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-12 헤테로알킬렌), 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로에 의해 선택적으로 대체될 수 있다. 선택적으로 치환된 헤테로알킬렌, 헤테로 고리, 아릴렌 또는 카보사이클로는 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 위한 작용기를 가질 것이다. 선택적 치환기는 (=O), -X, -R, -OR, -SR, -NR2, -NR3, =NR, CX3, CN, OCN, SCN, N=C=O, NCS, NO, NO2, =N2, N3, NRC(=O)R, -C(=O)R, -C(=O)NR2, SO3 -, SO3H, S(=O)2R, -OS(=O)2OR, -S(=O)2NR, -S(=O)R, -OP(=O)(OR)2, -P(=O)(OR)2, PO- 3, PO3H2, AsO2H2, C(=O)R, C(=O)X, C(=S)R, CO2R, CO2-, C(=S)OR, C(=O)SR, C(=S)SR, C(=O)NR2, C(=S)NR2, 또는 C(=NR)NR2를 포함하는데, 각각의 X는 독립적으로 할로겐, -F, -Cl, -Br, 또는 -I이고; 각각의 R은 독립적으로 -H, -C1 C20 알킬, -C6 C20 아릴, -C3 C14 헤테로 고리, 보호 기 또는 프로드러그 모이어티이다. 바람직한 선택적 치환기는 (=O), X, R, OR, SR, 및 NR2이다.
약물 부착 유닛은 직쇄 또는 측쇄일 수 있으며 식 B:
Figure pat00279
로 표현될 수 있는데
BB1은 아미노산, 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌 (바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-12 헤테로알킬렌), 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로로부터 독립적으로 선택되고;
아래 첨자 u는 0 내지 4로부터 독립적으로 선택되고; 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 공유 부착 부위를 나타낸다. 선택적으로 치환된 헤테로알킬렌, 헤테로 고리, 아릴렌 또는 카보사이클로는 BB 서브유닛 사이 및 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 위한 작용기를 가질 것이다.
일부 구체예에서 BB1의 적어도 하나의 경우는 아미노 약물 부착 유닛을 한정하기 위한 아미노산이다. 아래 첨자 u는 0, 1, 2, 3, 또는 4일 수 있다. 일부 양태에서, BB 1은 아미노산이고 u는 0이다. 일부 구체예에서, AD 유닛은 2개 이하의 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로를 포함한다. 일부 구체예에서, AD 유닛은 1개 이하의 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로를 포함한다. 선택적으로 치환된 헤테로알킬렌, 헤테로 고리, 아릴렌 또는 카보사이클로는 BB 서브유닛 사이 및 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 위한 작용기를 가질 것이다.
아미노 약물 부착 유닛의 아미노산은 알파, 베타, 또는 감마 아미노산일 수 있고 천연 또는 비-천연일 수 있다. 아미노산은 D 또는 L 이성질체일 수 있다. 아미노 약물 부착 유닛 내 또는 컨쥬게이트 (또는 링커)의 다른 구성요소와의 부착은, 예를 들어, 아미노, 카르복시, 또는 다른 작용기를 통한 것일 수 있다. 선택적으로 치환된 헤테로알킬렌은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 부착을 위한 작용기를 가질 것이다. 작용기의 독립적 활성화 및 반응 방법은 업계에 잘 공지되어 있다.
본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서도, 약물 부착 유닛 (아미노 약물 부착 유닛 포함)의 아미노산은 티올 함유 아미노산의 D 또는 L 이성질체로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 티올 함유 아미노산은, 예를 들어, 시스테인, 호모시스테인, 또는 페니실라민일 수 있다.
또 다른 구체예에서, 약물 부착 유닛 (아미노 약물 부착 유닛)을 포함하는 아미노산은 다음 아미노산의 L- 또는 D-이성질체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택될 수 있다: 알라닌 (β-알라닌 포함), 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 시스테인, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민 페닐알라닌, 리신, 류신, 메티오닌, 세린, 티로신, 트레오닌, 트립토판, 프롤린, 오르니틴, 페니실라민, B-알라닌, 아미노알키노산, 아미노알칸디오산, 헤테로사이클로-카르복시산, 시트룰린, 스타틴, 디아미노알칸산, 및 이것들의 유도체.
바람직한 아미노산은 시스테인, 호모시스테인, 페니실라민, 오르니틴, 리신, 세린, 트레오닌, 글루타민, 알라닌, 아스파르트산, 글루탐산, 셀레노시스테인, 프롤린, 글리신, 이소류신, 류신, 메티오닌, 발린, 및 알라닌을 포함한다.
본원에서 기술된 특정 화합물, 예를 들어, 약물 부착 유닛이 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있지만 아직 -X-D에 연결되지 않은 것들에 대한 식에서, 약물 부착 유닛은 부분적으로 조립된 형태일 것이며, 이와 같이, 방출 가능 조립 유닛 상에 존재하는 기에 반응성인 작용기를 포함하는 것으로 생각될 것이다. 특히 바람직한 반응성 작용기는 이황화 결합 또는 티오에테르 결합을 형성하기 위해 설프히드릴 기를 포함한다. 일부 양태에서, 반응성 황 원자는 보호 기에 의해 보호될 것이다. 티올 보호 기 또는 컨쥬게이션 화학반응에서의 사용은 업계에 잘 공지되어 있고, 예를 들어, 알칼리성 티올 (예를 들어, t-부틸티올, 에탄티올, 2-프로판티올, 2-피리딘티올) 보호 기, 방향족 티올 보호 기 (예를 들어, 2-피리딘티올) 및 아세틸 보호 기를 포함한다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 약물 부착 유닛은 약 1000 달톤 이하, 약 500 달톤 이하, 약 200 달톤 이하, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 1000 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 500 달톤, 또는 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 200 달톤의 질량을 갖는다.
방출 가능 조립 유닛 (X)
방출 가능 조립 유닛 (-X-)은 약물 유닛을 잔여 리간드-약물 컨쥬게이트에 결합시킨다. 방출 가능 조립 유닛의 주요 기능은 리간드에 의해 표적화된 부위에서 유리 약물을 방출하는 것이다. 이 맥락에서, 방출 가능 조립 유닛은 약물 유닛으로의 절단 가능 결합을 형성할 수 있거나 절단 가능 결합을 함유하여 약물을 방출한다 (예를 들어, 항원 매개된 내재화시). 바람직한 구체예에서, 방출 가능 조립 유닛에 대한 방출 메커니즘은 효소에 의한 방출 메커니즘 또는 이황화물 제거 메커니즘이다. 효소에 의한 방출 메커니즘에 대한 인식 부위는, 예를 들어, 펩타이드 절단 부위 또는 당 절단 부위 (예를 들어, 글루쿠로니드 절단 부위)일 수 있다.
방출 가능 조립 유닛은 1 내지 3 구성요소, 절단 가능 유닛 (QCL), 선택적 스페이서 유닛 (QSP), 및 선택적 공유 부착 유닛 (QCO)을 포함할 수 있다. 스페이서 유닛은 존재할 때 절단 가능 유닛 및 약물 유닛을 결합시키는 작용을 한다. 따라서, 스페이서 유닛이 존재하는 구체예에서, 스페이서 유닛은 약물 유닛에 직접적으로 결합될 것이고 절단 가능 유닛은 스페이서 유닛을 통해 약물 유닛에 결합될 것이다. 스페이서 유닛이 없는 구체예에서, 절단 가능 유닛은 약물 유닛에 직접적으로 결합될 것이다.
따라서, 방출 가능 조립 유닛은 하기 식:
Figure pat00280
으로 표현될 수 있는데 QCO는 공유 부착 유닛이고, QSP는 스페이서 유닛이며, QCL는 절단 가능 유닛이다. 공유 부착 유닛은 존재하거나 없을 수 있으며 스페이서 유닛은 존재하거나 없을 수 있다. 별표는 약물 유닛으로의 공유 부착 부위를 나타내고 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물 내 공유 부착 (경우에 따라 LP, A, 또는 AD로의)을 나타낸다.
스페이서 유닛이 없고 공유 부착 유닛이 존재하는 구체예에서, -X-D는 식 XIX:
Figure pat00281
으로 표현될 수 있는데 공유 부착 유닛에 인접한 물결선은 잔여 링커로의 (경우에 따라 LP, A, 또는 AD로의) 공유 부착을 나타낸다.
공유 부착 유닛이 없고 스페이서 유닛이 없는 구체예에서, -X-D는 식 XX:
Figure pat00282
로 표현될 수 있는데 절단 가능 유닛에 인접한 물결선은 잔여 링커로의 (경우에 따라 LP, A, 또는 AD로의) 공유 부착을 나타낸다.
스페이서 유닛이 존재하고 공유 부착 유닛이 존재하는 구체예에서, -X-D는 식 XXI:
Figure pat00283
로 표현될 수 있는데 공유 부착 유닛에 인접한 물결선은 잔여 링커로의 (경우에 따라 LP, A, 또는 AD로의) 공유 부착을 나타낸다.
스페이서 유닛이 존재하고 공유 부착 유닛이 없는 구체예에서, -X-D는 식 XXII:
Figure pat00284
로 표현될 수 있는데 절단 가능 유닛 또는 스페이서 유닛에 인접한 물결선은 잔여 링커로의 (경우에 따라 LP, A, 또는 AD로의) 공유 부착을 나타낸다.
당업자는 -X-D (식 XIX-XXIV)에 대한 상기 한정 중 어느 것도 본원에서 제공된 식 및 구체예 중 어느 것, 및 그것들의 선택된 구체예 중 어느 것에 사용될 수 있다고 생각할 것이다. 각각의 X, D, 및 각각의 QCO, QCL, 또는 QSP 유닛은 같거나 다를 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 방출 가능 조립 유닛은 약 5000 달톤 이하, 약 4000 달톤 이하, 약 3000 달톤 이하, 약 2000 달톤 이하, 약 1000 달톤 이하, 약 800 달톤 이하, 또는 약 500 달톤 이하의 질량을 갖는다. 일부 양태에서, 방출 가능 조립 유닛은 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 5000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 4000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 3000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 2000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 1000 달톤, 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 800 달톤, 또는 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 500 달톤의 질량을 갖는다.
당업자는 중간 링커 또는 약물-링커 화합물의 구성요소가 리간드 유닛이 없는 리간드-약물 컨쥬게이트와 같은 방식으로 결합될 수 있다고 생각할 것이다.
절단 가능 유닛 (Q CL )
절단 가능 유닛은 존재해야 하는 방출 가능 조립 유닛의 유일한 구성요소이다. 일부 양태에서, 절단 가능 유닛은 약물 유닛과의 절단 가능 결합을 형성한다. 일부 양태에서, 절단 가능 유닛은 스페이서 유닛과의 절단 가능 결합을 형성한다. 일부 양태에서, 절단 가능 결합은 절단 가능 유닛 내에서 일어나지만 유리 약물의 방출을 허용한다 (예를 들어, 절단 후 1,6-제거 반응에 의해). 절단 가능 결합을 형성하는 작용기는, 예를 들어, 이황화 결합을 형성하기 위한 설프히드릴 기, 히드라존 결합을 형성하기 위한 알데히드, 케톤, 또는 히드라진 기, 옥심 결합을 형성하기 위한 하이드록실아민 기, 펩타이드 결합을 형성하기 위한 카르복실 기 또는 아미노 기, 에스터 결합을 형성하기 위한 카르복실 기 또는 하이드록시 기, 및 글리코시드 결합을 형성하기 위한 당을 포함할 수 있다.
절단 가능 유닛의 성질은 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 절단 가능 링커는 이황화물 교환을 통해 절단 가능한 이황화물 함유 링커, 산성 pH에서 절단 가능한 산-불안정 링커, 및 가수분해 효소 (예를 들어, 펩티다제, 에스테라제, 및 글루쿠로니다제)에 의해 절단 가능한 링커를 포함한다.
절단 가능 유닛의 구조 및 서열은 유닛이 표적 부위에 존재하는 효소의 작용에 의해 절단되는 것일 수 있다. 다른 양태에서, 절단 가능 유닛은 다른 메커니즘에 의해 절단 가능할 수 있다. 절단 가능 유닛은 하나 또는 다수의 절단 부위를 포함할 수 있다.
일부 구체예에서, 절단 가능 유닛은 하나의 아미노산 또는 아미노산의 하나 이상의 서열을 포함할 것이다. 절단 가능 유닛은, 예를 들어, 모노펩타이드, 디펩타이드, 트리펩타이드, 테트라펩타이드, 펜타펩타이드, 헥사펩타이드, 헵타펩타이드, 옥타펩타이드, 노나펩타이드, 데카펩타이드, 운데카펩타이드 또는 도데카펩타이드 유닛을 포함할 수 있다.
절단 가능 유닛의 각각의 아미노산은 물론 절단 가능 결합이 있으면 천연 또는 비천연 및/또는 D- 또는 L-이성질체일 수 있다. 일부 구체예에서, 절단 가능 유닛은 천연 아미노산만을 포함할 것이다. 일부 구체예에서, 절단 가능 유닛은 인접한 서열에서 1 내지 12개의 아미노산을 포함할 것이다.
일부 구체예에서, 절단 가능 유닛의 각각의 아미노산은 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 이소류신, 프롤린, 트립토판, 발린, 시스테인, 메티오닌, 셀레노시스테인, 오르니틴, 페니실라민, β-알라닌, 아미노알카노 acid, 아미노알키노산, 아미노알칸디오산, 아미노벤조산, 아미노-헤테로사이클로-알칸산, 헤테로사이클로-카르복시산, 시트룰린, 스타틴, 디아미노알칸산, 및 이것들의 유도체으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다. 일부 구체예에서, 각각의 아미노산은 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 이소류신, 프롤린, 트립토판, 발린, 시스테인, 메티오닌, 및 셀레노시스테인으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다. 일부 구체예에서, 각각의 아미노산은 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 이소류신, 프롤린, 트립토판, 및 발린으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다. 일부 구체예에서, 각각의 아미노산은 단백질 생성 또는 비-단백질 생성 아미노산으로부터 선택된다.
또 다른 구체예에서, 절단 가능 유닛의 각각의 아미노산은 다음 L-(천연) 아미노산으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다: 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 이소류신, 트립토판 및 발린.
또 다른 구체예에서, 절단 가능 유닛의 각각의 아미노산은 이 천연 아미노산들의 다음 D-이성질체로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다: 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 히스티딘, 글리신, 글루탐산, 글루타민, 페닐알라닌, 리신, 류신, 세린, 티로신, 트레오닌, 이소류신, 트립토판 및 발린.
일부 구체예에서, 절단 가능 유닛 및 약물 유닛 또는 스페이서 유닛 사이의 결합은 종양-관련 프로테아제를 포함하는 하나 이상의 효소에 의해 효소로 절단되어 약물 유닛 (-D)를 해방시킬 수 있으며, 이것은 한 구체예에서 생체 내에서(in vivo) 약물 (D)을 제공하기 위해 방출시 양성자화된다.
유용한 절단 가능 유닛은 특정 효소, 예를 들어, 종양-관련 프로테아제에 의한 효소 절단을 위해 설계되고 효소 절단에 대한 그것들의 선택성에서 최적화될 수 있다. 한 구체예에서, 절단 가능 유닛 및 약물 유닛 또는 스페이서 유닛 사이의 결합 (또는 결합)은 절단이 카텝신 B, C 및 D, 또는 플라스민 프로테아제에 의해 촉진되는 것이다.
특정 구체예에서, 절단 가능 유닛은 천연 아미노산만을 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 절단 가능 유닛은 비-천연 아미노산만을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 절단 가능 유닛은 비-천연 아미노산에 결합된 천연 아미노산을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 절단 가능 유닛은 천연 아미노산의 D-이성질체에 결합된 천연 아미노산을 포함할 수 있다.
예시의 절단 가능 유닛은 디펩타이드 -Val-Cit-, -Phe-Lys- 또는 -Val-Ala이다.
일부 구체예에서, 절단 가능 유닛은 펩타이드를 포함할 것이고 1 내지 12개의 아미노산을 포함할 것이다. 일부 이러한 구체예에서, 펩타이드는 약물 유닛에 직접적으로 컨쥬게이션될 것이고 스페이서 유닛은 없을 것이다. 일부 이러한 구체예에서, 펩타이드는 디펩타이드일 것이다.
일부 구체예에서, 절단 가능 유닛 -CU-는 -(-AM-)1-12-, 또는 (-AM-AM-)1-6으로 표현될 것이며 AM은 각각의 발생시 천연 또는 비-천연 아미노산으로부터 독립적으로 선택된다. 한 양태에서, AM은 각각의 발생시 천연 아미노산으로부터 독립적으로 선택된다. 당업자는 아미노산이 전형적으로 아미노산에 존재하는 기능적 유닛, 예를 들어, 그것의 카르복시산 또는 아미노 말단을 통해 약물 유닛 또는 스페이서 유닛에 결합된다는 것을 인정할 것이다.
다른 양태에서, 절단 가능 유닛은 당 절단 부위를 포함할 것이다. 일부 이러한 구체예에서, 절단 가능 유닛은 자기-희생성 기으로의 산소 글리코시드 결합을 통해 결합된 당 모이어티 (Su)를 포함한다. 이러한 양태에서, 자기-희생성 기은 절단 가능 유닛, QCL의 일부인 것으로 간주된다. "자기-희생성 기"은 세 개의 이격된 화학적 모이어티 (즉, 당 모이어티 (글리코시드 결합을 통해), 약물 유닛 (직접적으로 또는 스페이서 유닛 QSP를 통해 간접적으로), 및 LP 유닛, A 유닛 또는 AD 유닛 (직접적으로 또는 공유 부착 유닛 QCO를 통해 간접적으로)을 함께 공유 결합시킬 수 있는 3-기능성 화학적 모이어티이다. 글리코시드 결합은 표적 부위에서 절단되어 약물의 방출로 이어지는 자기-희생성 반응 서열을 개시할 수 있는 것이다.
따라서, 절단 가능 유닛은 글리코시드 결합 (-O'-)을 통해 식:
Figure pat00285
의 자기-희생성 기 (K)에 결합된 당 모이어티 (Su)를 포함할 수 있는데
자기-희생성 기 K는, 경우에 따라, 약물 유닛과의 공유 결합 (직접적으로 또는 스페이서 유닛을 통해 간접적으로) 및 LP, AD, 또는 A와의 공유 결합 (직접적으로 또는 공유 부착 유닛을 통해 간접적으로)을 형성한다.
절단 가능 유닛은, 예를 들어, 식:
Figure pat00286
,
Figure pat00287
;
으로 표현될 수 있는데
Su는 당 모이어티이고, -O'-는 산소 글리코시드 결합을 나타내고; 각각의 R은 독립적으로 수소, 할로겐, -CN, 또는 -NO2이고; 물결선은 LP, AD 또는 A로의 부착 (직접적으로 또는 공유 부착 유닛을 통해 간접적으로)을 나타내고 별표는 약물 유닛으로의 부착 (직접적으로 또는 스페이서 유닛을 통해 간접적으로 - 스페이서 유닛은, 존재할 때, 예를 들어 -C(=O)-일 수 있다)을 나타낸다.
일부 이러한 구체예에서, 당 절단 부위는 베타-글루쿠로니다제에 의해 인식되고 절단 가능 유닛은 글루쿠로니드 유닛을 포함한다. 글루쿠로니드 유닛은 식:
Figure pat00288
의 자기-희생성 기 (K)으로의 글리코시드 결합 (-O'-)을 통해 결합된 글루쿠론산을 포함할 수 있는데
자기-희생성 기 K는, 경우에 따라, 약물 유닛과의 공유 결합 (직접적으로 또는 스페이서 유닛을 통해 간접적으로) 및 LP, AD, 또는 A와의 공유 결합 (직접적으로 또는 공유 부착 유닛을 통해 간접적으로)을 형성한다.
글루쿠로니드 유닛은, 예를 들어, 식:
Figure pat00289
으로 표현되는데
물결선은 LP, AD 또는 A로의 공유 부착 (직접적으로 또는 공유 부착 유닛을 통해 간접적으로)을 나타내고 별표는 약물 유닛으로의 공유 부착 (직접적으로 또는 스페이서 유닛을 통해 간접적으로)을 나타낸다.
일부 구체예에서 절단 가능 유닛은 당 절단 부위를 포함하고, -X-D는 다음 식:
Figure pat00290
,
Figure pat00291
Figure pat00292
또는
Figure pat00293
으로 표현되는데
Su는 당 모이어티이고, -O'-는 산소 글리코시드 결합을 나타내고; 각각의 R은 독립적으로 수소 또는 할로겐, -CN, -NO2 또는 다른 전자를 끄는 기(electron withdrawing group)이고, QCO는 공유 부착 유닛이고; 물결 결합은 링커 유닛의 나머지 (경우에 따라 LP, A 또는 AD)로의 공유 부착을 나타낸다.
절단 가능 유닛이 글루쿠로니드 유닛을 포함할 때, -X-D는, 예를 들어, 다음 식:
Figure pat00294
또는
Figure pat00295
으로 표현될 수 있는데
물결 결합은 잔여 링커 유닛 (경우에 따라 LP, A 또는 AD)으로의 공유 부착을 나타내고; QCO는 공유 부착 유닛이다.
일부 다른 구체예에서, 절단 가능 유닛 그 자체는 스페이서 유닛 또는 약물 유닛의 황 원자와의 결합을 형성하여 이황화물 또는 입체 장애 이황화물을 형성할 수 있는 황 원자를 포함할 것이다. 절단은 이황화물의 두 개의 황 원자 사이에서 일어난다. 일부 이러한 구체예에서, 황 원자 중 하나는 약물 유닛으로부터 절단되고, 추가의 방출 메커니즘이 없으면, 다른 황 원자는 약물 유닛에 부착된 채로 남아서 약물 유닛의 일부가 된다.
다양한 이황화물 링커는 업계에 공지되어 있고 본 발명에서 사용에 적용될 수 있으며, 예를 들어, SATA (N-석신이미딜-S-아세틸티오아세트산염), SPDP (N-석신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트), SPDB (N-석신이미딜-3-(2-피리딜디티오)부티레이트), SMPT (N-석신이미딜-옥시카르보닐-알파-메틸-알파-(2-피리딜-디티오)톨루엔), 및 SPP (N-석신이미딜 4-(2-피리딜디티오)펜타노에이트)를 사용하여 형성될 수 있는 것들을 포함한다. (예를 들어, Thorpe et al., 1987, Cancer Res. 47:5924-5931; Wawrzynczak et al., In Immunoconjugates: Antibody Conjugates in Radioimagery and Therapy of Cancer (C. W. Vogel ed., Oxford U. Press, 1987 참조. 또한 미국 특허 번호 4,880,935. 참조)
일부 구체예에서, 절단 가능 유닛은 pH-민감성이고, 예를 들어, 리소좀에서 가수분해 가능한 산-불안정 링커를 포함할 것이다 (예를 들어, 히드라존, 세미카르바존, 티오세미카르바존, 씨스-아코니트 아미드, 오르토에스터, 아세탈, 또는 케탈 기가 사용될 수 있다). (예를 들어, 미국 특허 번호 5,122,368; 5,824,805; 5,622,929; Dubowchik and Walker, 1999, Pharm. Therapeutics 83:67-123; Neville et al., 1989, Biol. Chem. 264:14653-14661. 참조). 이러한 링커는 중성 pH 조건, 예를 들어, 혈액 중의 것 하에서 비교적 안정하지만, 리소좀의 적절한 pH인 5.5 또는 5.0보다 낮은 pH에서는 불안정하다.
일부 구체예에서, 절단 가능 유닛은 약물 유닛에 직접적으로 컨쥬게이션될 것이고 절단 가능 유닛은 절단 가능 펩타이드, 또는 이황화물 결합을 통해 약물 유닛에 결합될 것이다.
스페이서 유닛 (Q SP )
스페이서 유닛은, 존재할 때, 약물 유닛을 절단 가능 유닛에 결합시키는 작용을 한다. 스페이서 유닛은 두 개의 일반적인 유형: 자기-희생성 및 비 자기-희생성이다. 비 자기-희생성 유닛은 절단 후에 스페이서 유닛의 일부 또는 모두가 약물 유닛에 결합된 채로 남아있고, 더 분해(degrade)되거나 자발적으로 분해(decompose)되어 '유리 약물'을 생성할 수도 있거나 또는 약물 유닛 그 자체의 일부가 될 수도 있는 것이다. 비-자기-희생성 유닛의 예는 글리신-글리신 유닛 및 단일 글리신 유닛을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다 (둘 다 계획 A에 도시됨) (하기). 글리신-글리신 유닛 또는 단일 글리신 유닛을 함유하는 리간드-약물 컨쥬게이트가 종양-세포 관련-프로테아제, 암-세포-관련 프로테아제 또는 림프구-관련 프로테아제를 통해 효소에 의한 절단을 거칠 때, 글리신-글리신-약물 유닛 또는 글리신-약물 유닛은 컨쥬게이트로부터 절단된다. 한 구체예에서, 독립적 가수분해 반응은 표적 세포 내에서 일어나며, 글리신-약물 유닛 결합을 절단하고 약물을 해방시킨다.
계획 A
Figure pat00296
한 구체예에서, 비 자기-희생성 유닛은 -Gly-Gly-이다. 또 다른 구체예에서, 비 자기-희생성 유닛은 -Gly-이다.
또 다른 구체예에서, 스페이서 유닛은 p-아미노벤질 알콜 (PAB) 유닛을 포함하는데 (계획 B 및 C 참조, 하기) 페닐렌 부분은 Qm로 치환되고 Q는 -C1-C8 알킬, -O-(C1-C8 알킬), 또는 다른 전자를 주는 기(electron donating group) 또는 -할로겐, -니트로, -시아노 또는 다른 전자를 끄는 기이고; m은 0-4의 범위의 정수이다.
대안으로, 자기-희생성 스페이서 유닛을 함유하는 컨쥬게이트는 별도의 가수분해 단계의 필요 없이 -D를 방출할 수 있다. 일부 양태에서, 스트레쳐 유닛은 PAB 기의 아미노 질소 원자를 통해 펩타이드 절단 가능 유닛에 결합되고, 카보네이트, 카바메이트 또는 에테르 기를 통해 약물 유닛에 직접적으로 연결되는 PAB 기를 포함한다. PAB 기 및 인접한 카르보닐은 스페이서 유닛을 구성한다. 어떠한 특정 이론 또는 메커니즘에 결부되지 않으면서, 계획 B는 카바메이트 또는 카보네이트 기를 통해 -D에 직접적으로 부착되는 PAB 기의 가능한 약물 방출 메커니즘을 도시하며 Toki et al, 2002, J Org. Chem. 67:1866-1872에 의해 지지된다.
계획 B
Figure pat00297
여기에서 Q는 -C1-C8 알킬, -O-(C1-C8 알킬), -할로겐, -니트로 또는 -시아노이고; m은 0-4의 범위의 정수이다.
어떠한 특정 이론 또는 메커니즘에 결부되지 않으면서, 계획 C는 에테르 또는 아민 결합을 통해 -D에 직접적으로 부착되는 PAB 기의 가능한 약물 방출 메커니즘을 도시한다.
계획 C
Figure pat00298
여기에서 Q는 -C1-C8 알킬, -O-(C1-C8 알킬), -할로겐,- 니트로 또는 -시아노이고; m은 0-4의 범위의 정수이다.
어떠한 특정 이론 또는 메커니즘에 결부되지 않으면서, 계획 D는 카르보닐을 통해 -D에 직접적으로 부착된 글루쿠로니드 유닛의 PAB 기의 가능한 약물 방출 메커니즘을 도시한다.
계획 D
Figure pat00299
자기-희생성 유닛의 다른 예는 PAB 기와 전자적으로 유사한 방향족 화합물을 포함하는 것들, 예를 들어, 2-아미노이미다졸-5-메탄올 유도체 (예를 들어, Hay et al., 1999, Bioorg. Med. Chem. Lett. 9:2237 참조) 및 오르토 또는 파라-아미노벤질아세탈을 포함한다. 아미드 결합 가수분해시 고리화를 거치는 스페이서, 예를 들어, 치환된 및 비치환된 4-아미노부티르산 아미드 (예를 들어, Rodrigues et al., 1995, Chemistry Biology 2:223 참조), 적절히 치환된 바이사이클로[2.2.1] 및 바이사이클로[2.2.2] 환 시스템 (예를 들어, Storm et al., 1972, J. Amer. Chem. Soc. 94:5815 참조) 및 2-아미노페닐프로피온산 아미드 (예를 들어, Amsberry et al., 1990, J. Org. Chem. 55:5867 참조)가 사용될 수 있다. 글리신의 α-위치에서 치환되는 아민-함유 약물의 제거 (예를 들어, Kingsbury et al., 1984, J. Med. Chem. 27:1447 참조)는 또한 예시의 컨쥬게이트에서 유용한 자기-희생성 스페이서의 예이다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 스페이서 유닛은 1, 2, 또는 3개의 자기-희생성 또는 비-자기-희생성 기로 구성된다.
본 발명의 바람직한 구체예에서 스페이서 유닛은 약 1000 달톤 이하, 약 500 달톤 이하, 약 400 달톤 이하, 약 300 달톤 이하, 또는 약 10, 50 또는 100 내지 약 1000 달톤, 약 10, 50 또는 100 내지 약 500 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 400 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 300 달톤 또는 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 200 달톤의 질량을 갖는다.
공유 부착 유닛 (Q CO )
공유 부착 유닛은, 존재할 때, 방출 가능 링커 조립 유닛의 프레임워크를 연장시켜 LP 및 약물 유닛 사이에 더 많은 거리를 제공한다. 이 점에 관하여, 공유 부착 유닛은 한 말단에서 선택적 분지 유닛 A 또는 LP 또는 약물 부착 유닛 AD의 작용기와의 결합을 형성할 수 있는 작용기 및 다른 말단에서 절단 가능 유닛의 작용기와의 결합을 형성할 수 있는 작용기를 갖는다. 일부 양태에서, 예시의 결합은 비-조건부 절단 가능 결합의 수단에 의한 것이다.
당업자는 공유 부착 유닛이 절단 가능 유닛의 잔여 분자로의 부착을 제공하는 역할을 하는 어느 기 또는 모이어티일 수 있다는 것을 인정할 것이다. 일부 양태에서, 조립 전에 공유 부착 유닛은 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물의 구성요소와의 결합을 형성하고 이것에 부착시킬 수 있는 두 개의 작용기를 가질 것이다. 당업자는 조립 전에 공유 부착 유닛이 둘 이상의 작용기를 가질 수도 있지만; 본 발명의 목적을 위해, 작용기 중 두 개의 작용기를 통해서만 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물의 구성요소에 부착되는 것으로 생각할 것이다. 공유 부착 유닛은 하나 이상 (예를 들어, 1-10, 바람직하게는, 1, 2, 3, 또는 4)의 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 디아민, 또는 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 디아민일 것이다. 일부 양태에서, 공유 부착 유닛은 천연 또는 비-천연 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 또는 디아민이다. 공유 부착 유닛으로 작용할 수 있는 예시의 아미노산은 β-알라닌을 포함한다.
일부 구체예에서, 공유 부착 유닛은 하기 나타난 식:
Figure pat00300
,
Figure pat00301
,
Figure pat00302
Figure pat00303
,
Figure pat00304
,
Figure pat00305
을 갖는데
R111은 p-하이드록시벤질, 메틸, 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -CH2CH2SCH3, -CH2CONH2, -CH2COOH, -CH2CH2CONH2, -CH2CH2COOH, -(CH2)3NHC(=NH)NH2, -(CH2)3NH2, -(CH2)3NHCOCH3, -(CH2)3NHCHO, -(CH2)4NHC(=NH)NH2, -(CH2)4NH2, -(CH2)4NHCOCH3, -(CH2)4NHCHO, -(CH2)3NHCONH2, -(CH2)4NHCONH2, -CH2CH2CH(OH)CH2NH2, 2-피리딜메틸-, 3-피리딜메틸-, 4-피리딜메틸-,
Figure pat00306
,
Figure pat00307
, 또는
Figure pat00308
이고,
각각의 R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬, 바람직하게는 수소 또는 CH3로부터 독립적으로 선택되고;
c는 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 3으로부터 독립적으로 선택된 정수이다.
절단 가능 유닛으로의 결합을 위해 카르보닐 기를 갖는 대표적인 공유 부착 유닛은 다음과 같은데:
Figure pat00309
R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-이다. 바람직한 구체예에서 R13은 -C1-C6 알킬렌이다.
절단 가능 유닛으로의 결합을 위해 카르보닐 기를 갖는 대표적인 공유 부착 유닛은 다음과 같은데:
Figure pat00310
R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-이다. 바람직한 구체예에서 R13은 -C1-C6 알킬렌이다.
절단 가능 유닛으로의 결합을 위해 NH 기를 갖는 대표적인 공유 부착 유닛은 다음과 같은데:
Figure pat00311
R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-이다. 바람직한 구체예에서 R13은 -C1-C6 알킬렌이다.
절단 가능 유닛으로의 결합을 위해 NH 기를 갖는 대표적인 공유 부착 유닛은 다음과 같은데:
Figure pat00312
R13은 -C1-C6 알킬렌-, -C3-C8카보사이클로-, -아릴렌-, -C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8헤테로사이클로-, -C1-C10알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8카보사이클로)-, -(C3-C8카보사이클로)-C1-C10알킬렌-, -C1-C10알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-이다. 바람직한 구체예에서 R13은 -C1-C6 알킬렌이다.
공유 부착 유닛의 선택된 구체예는 다음을 포함하는데 질소에 인접한 물결선은 LP (또는 AD 또는 A)로의 공유 부착을 나타내고 카르보닐에 인접한 물결선은 절단 가능 유닛으로의 공유 부착을 나타내고 m은 1 내지 6, 바람직하게는 2 내지 6, 더 바람직하게는 2 내지 4의 범위의 정수이다.
Figure pat00313
또는
Figure pat00314
일부 양태에서, 공유 부착 유닛은 선택적으로 치환된 C1-8 헤테로알킬렌이다.
특히 병렬 연결기 유닛, 분지 유닛, 또는 약물 부착 유닛의 황 원자와 결합을 형성하는 일부 양태에서, 공유 부착 유닛은 공유 부착 유닛의 말레이미드 기를 통해 황 원자와의 결합을 형성할 것이다. 이 구체예의 대표적인 공유 부착 유닛은 식 XXIII 및 XXIV의 대괄호 내의 것들을 포함하는데, 물결선은 본원에서 한정된 바와 같이 절단 가능 유닛으로의 부착을 나타내고 별표는 병렬 연결기 유닛, 분지 유닛, 또는 약물 부착 유닛의 황 원자로의 부착을 나타내고, R17'은 -C1-C10 알킬렌-, C1-C10 헤테로알킬렌-, -C3-C8 카보사이클로-, -O-(C1-C8 알킬)-, -아릴렌-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C3-C8 헤테로사이클로-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-, -C1-C10 알킬렌-C(=O)-, C1-C10 헤테로알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 카보사이클로-C(=O)-, -O-(C1-C8 알킬)-C(=O)-, -아릴렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-C(=O)-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C3-C8 헤테로사이클로-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-C(=O)-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-C(=O)-, -C1-C10 알킬렌-NH-, C1-C10 헤테로알킬렌-NH-, -C3-C8 카보사이클로-NH-, -O-(C1-C8 알킬)-NH-, -아릴렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-NH-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-NH-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C3-C8 헤테로사이클로-NH-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-NH-, -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-NH-, -C1-C10 알킬렌-S-, C1-C10 헤테로알킬렌-S -, -C3-C8 카보사이클로-S -, -O-(C1-C8 알킬)-S -, -아릴렌-S-, -C1-C10 알킬렌-아릴렌-S-, -아릴렌-C1-C10 알킬렌-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 카보사이클로)-S-, -(C3-C8 카보사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-, -C3-C8 헤테로사이클로-S-, -C1-C10 알킬렌-(C3-C8 헤테로사이클로)-S-, 또는 -(C3-C8 헤테로사이클로)-C1-C10 알킬렌-S-이다. R17' 치환기는 선택적으로 치환될 수 있다. 일부 양태에서, R17' 치환기는 치환되지 않을 것이다. 일부 양태에서, R17' 기는 염기성 유닛, 예를 들어, -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRa, 및 -(CH2)xNRa 2에 의해 선택적으로 치환되고, x는 1-4의 정수이고 각각의 Ra은 C1-6 알킬 및 C1-6 할로알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 또는 두 개의 Ra 기는 그것들이 부착되어 아제티디닐, 피롤리디닐 또는 피페리디닐 기를 형성하는 질소와 결합된다.
Figure pat00315
Figure pat00316
예시적 공유 부착 유닛은 식 XXIII의 것인데 R17'은 -C2-C5 알킬렌-C(=O)-이고 알킬렌은 염기성 유닛, 예를 들어, -(CH2)xNH2, -(CH2)xNHRa, 및 -(CH2)xNRa 2에 의해 선택적으로 치환되고, x는 1-4의 범위의 정수이고 각각의 Ra은 C1-6 알킬 및 C1-6 할로알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되거나, 또는 두 개의 Ra 기는 그것들이 부착되어 아제티디닐, 피롤리디닐 또는 피페리디닐 기를 형성하는 질소와 결합된다. 예시의 구체예는 다음과 같다:
Figure pat00317
Figure pat00318
Figure pat00319
상기 도시된 치환된 석신이미드는 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자가 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다).
스트레쳐 유닛의 아미노 기는 아미노 보호 기, 예를 들어, 산 불안정 보호 기 (예를 들어, BOC)에 의해 보호될 수도 있다고 생각될 것이다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 공유 부착 유닛은 약 1000 달톤 이하, 약 500 달톤 이하, 약 400 달톤 이하, 약 300 달톤 이하, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 500 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 500 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 400 달톤, 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 300 달톤 또는 약 10, 50 또는 100 달톤 내지 약 200 달톤의 질량을 갖는다.
PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드
당업자에 의해 인정된 바와 같이, 본 발명에서 사용을 위해 선택되는 PEG 유닛의 크기는 PEG 유닛의 첨가 전 약물-링커 모이어티의 약물 및 링커 구성요소의 소수성에 따를 것이다. 식 DD, X, XI, 또는 XII의 중간 화합물은 개선된 PK 파라미터 및/또는 최소 응집을 갖는 ADC를 초래하는 약물 및 PEG 유닛의 조합에 대하여 스크리닝하는데 사용될 수 있는 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드로 작용할 수 있다. PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드는 주어진 약물-링커에 대하여 PEG 서브유닛의 수를 최적화하기 위해 플랫폼을 가능하게 한다.
PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드는 구체적으로 소수성을 가리고 넓은 범위의 통상적인 약물-링커에 대한 PK 파라미터를 개선하는 PEG의 능력을 검사하기 위해 다양한 약물 및 PEG 모이어티의 병렬 컨쥬게이션을 허용하도록 설계된다 (즉, 약물-링커는 본 발명에 따라 병렬 연결된 PEG 유닛을 함유하지 않는다). 약물-링커의 소수성을 가리지만 표적화된 부위로 분산되거나 표적화된 세포로 들어가서 약물을 방출하는 리간드-약물 컨쥬게이트의 능력에 부정적으로 영향을 미칠 정도로 너무 크지 않은, 충분한 크기의 PEG 유닛을 선택하는 것이 바람직하다.
특히 바람직한 구체예에서, PEG 최적화에 사용되는 통상적인 약물-링커는 항체의 티올기 및 항체에 컨쥬게이션하기 위한 반응 기를 갖는 것들, 예를 들어, 말레이미도-함유 약물-링커 및 프로테아제에 의해 절단 가능한 방출 가능 조립 유닛 X이다. 따라서, 컨쥬게이션 스캐폴드와 함께 사용되는 프로테아제에 의해 절단 가능한 방출 가능 조립 유닛 X를 갖는 예시의 X-D 유닛은 다음을 포함하는데 D는 본원에서 기술된 어떠한 약물 유닛도 된다:
Figure pat00320
,
Figure pat00321
,
Figure pat00322
, 및
Figure pat00323
다른 특히 바람직한 구체예에서, PEG 최적화에 사용되는 통상적인 약물-링커는 항체의 티올 기 및 항체에 컨쥬게이션하기 위한 반응 기를 갖는 것들, 예를 들어, 말레이미도-함유 약물-링커 및 글리코시다제에 의해 절단 가능한 방출 가능 조립 유닛 X이다. 따라서, 컨쥬게이션 스캐폴드와 함께 사용되는 글리코시다제에 의해 절단 가능한 방출 가능 조립 유닛 X를 갖는 예시의 X-D 유닛은 다음을 포함하는데 D는 본원에서 기술된 어떠한 약물 유닛도 된다:
Figure pat00324
PEG 최적화에 사용되는 약물-링커가 티올 수령 기에 컨쥬게이션하기 위한 반응 기를 갖는 것들, 예를 들어, 말레이미드 모이어티인 구체예에서, 컨쥬게이션 스캐폴드는 보호되지 않을 때 약물-링커의 티올-수령 기로의 공유 부착을 가능하게 하는 보호된 티올-함유 잔기를 가질 것이다. 보호된 티올-함유 잔기는 병렬 연결기 유닛 (또는 분지 유닛 또는 약물 부착 유닛)의 구성요소일 수 있다. 예시의 PEG화된 컨쥬게이트 스캐폴드는 식 DD의 것인데 LP' 유닛은 다음 식:
Figure pat00325
을 갖는 아미노산을 포함하고
아래 첨자 n은 1 내지 4의 범위의 정수이고;
R1 및 R2는 H, C1-3 알킬, 페닐, 또는 C2-C5 헤테로 고리 (바람직하게는 수소, 메틸, 에틸, 또는 프로필)로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며;
RPR는 적합한 티올-보호 기이다.
예시의 PEG화된 컨쥬게이트 스캐폴드는 식 DD의 것인데 LP' 유닛은 보호된 시스테인, 호모시스테인, 또는 페니실라민을 포함한다. 아미노산의 D 또는 L 이성질체가 적합하다. LP' 유닛으로서 사용되는 예시의 아미노산은 하기 나타난 바와 같이 시스테인이고 적합한 보호 기로서 사용된 것은 t-부틸티오이다.
Figure pat00326
적합하게 보호된 리간드-링커 중간 화합물에서 예시의 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드는 다음을 포함한다:
Figure pat00327
Figure pat00328
Figure pat00329
Figure pat00330
적합하게 보호된 리간드-링커 중간 화합물에서 다른 예시의 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드는 다음을 포함한다:
Figure pat00331
Figure pat00332
약물-링커와 컨쥬게이션 후, 예시의 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드는 다음과 같은 리간드-약물 컨쥬게이트를 제공한다:
Figure pat00333
Figure pat00334
Figure pat00335
Figure pat00336
Figure pat00337
Figure pat00338
예시의 중간의 컨쥬게이션 스캐폴드는 식 (CC)의 것인데 LP' 유닛은 다음 식:
Figure pat00339
을 갖는 아미노산을 포함하는데
아래 첨자 n은 1 내지 4의 범위의 정수이고;
R1 및 R2는 H, C1-3 알킬, 페닐, 또는 C2-C5 헤테로 고리 (바람직하게는 수소, 메틸, 에틸, 또는 프로필)로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며;
RPR는 적합한 티올-보호 기이다.
적합하게 보호된 링커 중간 화합물에서 예시의 중간의 PEG화된 컨쥬게이트 스캐폴드는 하기 나타난다:
Figure pat00340
,
Figure pat00341
,
Figure pat00342
,
Figure pat00343
,
Figure pat00344
Figure pat00345
예시의 PEG화된 컨쥬게이트 스캐폴드는 식 XI의 것일 수 있는데 LP' 유닛 및 약물 부착 유닛 AD'는 각각 다음 식:
Figure pat00346
을 갖는 독립적으로 선택된 아미노산을 포함하는데
아래 첨자 n은 1 내지 4의 범위의 정수이고;
R1 및 R2는 H, C1-3 알킬, 페닐, 또는 C2-C5 헤테로 고리 (바람직하게는 수소, 메틸, 에틸, 또는 프로필)로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며;
RPR는 적합한 티올-보호 기이다.
적합하게 보호된 리간드-링커 중간 화합물에서 식 XI의 예시의 PEG화된 컨쥬게이트 스캐폴드는 하기 나타난다:
Figure pat00347
Figure pat00348
예시의 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드는 약물-링커와 컨쥬게이션 후 식 II:
Figure pat00349
Figure pat00350
의 리간드-약물 컨쥬게이트를 제공한다.
PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드 및 중간물에 대하여, 스트레쳐 유닛, Z 또는 Z', PEG, 리간드, 보호 기 RPR, 및 아래 첨자 p는 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서 기술된 바와 같다. 예시의 양태에서, 스트레쳐 유닛은 본원에서 기술된 바와 같이 말레이미도-함유 스트레쳐 유닛이다. 예시의 구체예에서, PEG 유닛은 6 내지 72개, 10 내지 72개, 또는 12 내지 72개의 서브유닛을 갖고 스트레쳐 유닛은 본원에서 기술된 바와 같이 말레이미도-함유 스트레쳐 유닛 및 XVa에 대하여 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것도 된다.
따라서, 본 발명은 리간드-약물 컨쥬게이트에서 사용되는 PEG 유닛을 선택하는 벙법을 제공하며, 방법은 (i) 식 (DD)를 갖는 컨쥬게이션 스캐폴드를 제공하는 단계로서 병렬 연결기 유닛은 티올-보호된 시스테인을 포함하는 단계, (ii) 티올-보호된 시스테인으로부터 보호 기를 제거하여 유리 티올을 갖는 탈보호된 컨쥬게이션 스캐폴드를 형성하는 단계, (iii) 탈보호된 컨쥬게이션 스캐폴드를 리간드-약물 컨쥬게이트를 형성하기 위한 조건 하에 유리 티올과 공유 부착되는 작용기를 갖는 약물-링커와 접촉시키는 단계를 포함한다. 방법은 결과로 생긴 리간드-약물 컨쥬게이트의 PK 파라미터를 테스트하는 단계를 더 포함할 수 있다 (예를 들어, 실시예 8 또는 21 참조). 또한 이러한 방법에 의해 생성된 리간드 약물 컨쥬게이트가 제공된다.
또한 리간드-약물 컨쥬게이트에서 사용되는 PEG 유닛을 선택하는 방법이 제공되며, 방법은 (i) 식 XI 또는 XII를 갖는 컨쥬게이션 스캐폴드를 제공하는 단계로서 병렬 연결기 유닛 및 약물 부착 유닛(들)은 티올-보호된 시스테인을 포함하는 단계, (ii) 티올-보호된 시스테인으로부터 보호 기를 제거하여 유리 티올을 갖는 탈보호된 컨쥬게이션 스캐폴드를 형성하는 단계, (iii) 리간드-약물 컨쥬게이트를 형성하기 위한 조건 하에 유리 티올과 공유 부착되는 작용기를 갖는 약물-링커와 탈보호된 컨쥬게이션 스캐폴드를 접촉시키는 단계를 포함한다. 방법은 결과로 생긴 리간드-약물 컨쥬게이트의 PK 파라미터를 테스트하는 단계를 더 포함할 수 있다 (예를 들어, 실시예 21 참조). 또한 이러한 방법에 의해 생성된 리간드 약물 컨쥬게이트가 제공된다.
약물 로딩
일반적으로 식 I, II, III, 및 AA의 리간드-약물 컨쥬게이트를 언급하는 경우, 리간드 당 약물-링커 유닛의 수는 p로 표현된다. 이러한 컨쥬게이트의 집단에서 개개의 리간드-약물 컨쥬게이트를 언급할 때, p는 리간드 당 약물-링커 분자의 수를 나타내는 정수이다. 다수의 컨쥬게이트를 함유하는 조성물 (즉, LDC 조성물)을 언급할 때, p는 리간드 당 약물-링커의 평균 수를 나타내고 더 전형적으로는 비-정수이다. 상기 경우에서 명시된 수의 약물 유닛/항체의 약물 로드 (예를 들어, 8 로드, 16 로드 또는 32 로드)에 대한 참조가 이루어지는, 항체-약물 컨쥬게이트 (ADC)로 구성된 LDC 조성물을 기술하는 실험에서 상기 값은 조성물에서 평균 약물 로딩, 뿐만 아니라 우세한 ADC의 약물 로딩을 말하며, 이것은 링커-약물 화합물과 반응하거나 리간드 중간물에 이어서 -X-D 도입에 적용 가능한 항체 상의 반응 부위의 수에 따른다. 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단에서, 리간드 당 평균 1 내지 14개의 약물-링커, 리간드 당 평균 약 6 내지 약 14개, 약 6 내지 약 12개, 약 6 내지 약 10개, 약 8 내지 약 14개, 약 8 내지 약 12개, 또는 약 8 내지 약 10개의 약물-링커 유닛이 있을 수 있다. 리간드로의 예시의 부착은 티오에테르 결합을 통한 것이다. 리간드 상에서 예시의 컨쥬게이션 부위는 사슬 간 이황화물 잔기 및/또는 리간드로 도입된 잔기, 예를 들어, 도입된 시스테인의 티올이다. 평균 약물 로드가 약 8, 10, 12, 14, 16, 또는 32인 구체예를 언급할 때, 8, 10, 12, 14, 16, 또는 32의 값은 또한 전형적으로 조성물에서 우세한 리간드 약물 컨쥬게이트의 약물 로딩을 말한다. 유사하게, 리간드 당 평균 약 8 내지 약 14개, 약 8 내지 약 12개, 또는 약 8 내지 약 10개의 약물-링커 유닛인 구체예를 말할 때, 상기 값은 전형적으로 또한 조성물에서 우세한 ADC의 약물-링커 로딩을 말한다.
컨쥬게이션 반응의 조제물에서 리간드 유닛 당 약물-링커 유닛의 평균 수는 통상적인 수단, 예를 들어, 질량 분석법, ELISA 검정, HIC 및 HPLC를 특징으로 할 수도 있다. p에 관하여 리간드-링커-약물 컨쥬게이트의 양적 분포가 또한 결정될 수도 있다. 일부 경우에서, 균질한 리간드-약물 컨쥬게이트의 분리, 정제, 및 특성화는, p가 다른 약물 로딩으로도 특정 값의 리간드-약물 컨쥬게이트인 경우, 역상 HPLC 또는 전기영동법과 같은 수단에 의해 달성될 수도 있다.
조성물
본 발명은 본원에서 기술된 리간드-약물 컨쥬게이트 중 어느 것도 포함하는 조성물을 제공한다. 예를 들어, 본 발명은 식 AA, I, II, 또는 III, 및 그것들의 선택된 구체예 중 어느 것의 리간드-약물 컨쥬게이트를 포함하는 조성물을 제공한다. 변수는 본원에서 구체예 중 어느 것에서도 한정된 바와 같다.
식 AA, I, II, 또는 III가 개개의 LDC 화합물이 아니라 LDC 조성물 (즉, 리간드 약물 컨쥬게이트의 집단을 포함하는 조성물)을 나타낼 때, 아래 첨자 p는 조성물에서 리간드 분자 (예를 들어, 항체 분자) 당 약물-링커 분자의 평균 수를 나타낸다. 유사하게, 식 DD, X, XI, 및 XII는 개개의 리간드-링커 중간 화합물이 아니라 리간드 링커 중간 조성물 (즉, 리간드 링커 중간 화합물의 집단을 포함하는 조성물)을 나타낼 때, 아래 첨자 p는 조성물에서 리간드 분자 (예를 들어, 항체) 당 링커 분자의 평균 수를 나타낸다. 조성물은 평균 p 값에 도달할 때까지 다양한 수의 부착된 약물-링커 (예를 들어, 1 내지 14개, 2 내지 12개, 4 내지 12개, 6 내지 12개, 8 내지 12개)를 가진 리간드-약물 컨쥬게이트의 컬렉션 (또는 집단)을 포함할 수 있다고 생각될 것이다. 대안으로, 조성물은 평균 p 값에 도달할 때까지 같거나 실질적으로 같은 수의 부착된 약물-링커 (1 내지 14개)를 가진 리간드-약물 컨쥬게이트의 컬렉션 (또는 집단)을 포함할 수 있다. 용어 컬렉션 또는 집단은 이 맥락에서 동의어로 사용된다. 조성물 내에서 평균 p 값에도 반영되는 작은 퍼센트의 컨쥬게이트되지 않은 항체가 있을 수도 있다. 본 발명의 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단을 포함하는 조성물에 대하여, 리간드 당 평균 1 내지 14 약물-링커, 리간드 당 평균 약 6 내지 약 14개, 약 6 내지 약 12개, 약 6 내지 약 10개, 약 8 내지 약 14개, 약 8 내지 약 12개, 또는 약 8 내지 약 10개의 약물-링커 유닛이 있을 수 있다. 본 발명에서 교시된 바와 같이 PEG의 사용은 높은 약물-로드, 예를 들어, 리간드 당 적어도 약 6개, 더 바람직하게는 적어도 약 8개의 약물-링커의 평균 약물 로딩을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트에 특히 적합한데 각각의 약물-링커는 하나 이상, 바람직하게는 1, 2 또는 4개의 -X-D 모이어티를 갖는다. 따라서, 본원에서 제공된 조성물은 바람직하게는 조성물에서 리간드 당 적어도 약 8 약물-링커 분자의 평균 약물-링커 로딩을 갖고 바람직하게는 리간드 유닛 당 약 8, 10, 12, 또는 16 내지 약 32개의 약물 유닛을 가질 것이다.
일부 양태에서, 조성물은 본원에서 기술된 리간드-약물 컨쥬게이트 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물이다. 예를 들어, 본 발명은 식 I, II, 또는 III, 및 그것들의 선택된 구체예 중 어느 것의 컨쥬게이트를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. 일부 양태에서, 약학적 조성물은 액체 형태일 것이다. 일부 양태에서, 그것은 동결건조된 분말일 것이다.
약학적 조성물을 포함하는 조성물은 정제된 형태로 제공될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "정제된"은 분리될 때, 분리물은 적어도 분리물의 중량을 기준으로 컨쥬게이트의 적어도 95 %, 및 또 다른 양태에서 적어도 98%를 함유한다.
약물동력학
상기 언급된 바와 같이, 발명자들은 특정 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물동력학적 프로파일이 PEG 유닛의 첨가에 의해 크게 변화될 수 있다는 것을 발견하였다. 특정한 경우에는, 리간드 유닛 및 약물 유닛과 병렬 배향으로 PEG의 배치는 리간드-약물 컨쥬게이트의 혈장 클리어런스를 감소시키고 혈장 노출을 증가시키며, 이것은 이러한 컨쥬게이트의 원하는 약리학적 활성을 능가한다. 놀랍게도, 리간드 유닛 및 약물 유닛과 직렬 배향으로 PEG 유닛의 배치는 약물동력학적 효과의 같은 개선을 제공하지 않았고, 특정한 경우에는, 그것의 비-PEG화된 대응물에 관하여 실제로 클리어런스를 증가시켰고 상대적인 노출을 감소시켰다. 본 발명까지는 소수성 화합물의 PEG화를 통해 소수성을 감소시키기 위한 노력이 PEG 유닛의 배향 효과를 고려하지 않았다.
리간드-약물 컨쥬게이트의 약물동력학적 파라미터를 측정하기 위한 많은 방법이 있다. 한 방법은 리간드-약물 컨쥬게이트 농도, 즉, 특정 시점에서 주어진 부피의 혈장 또는 혈청 중 리간드-약물 컨쥬게이트의 양을 결정하는 것이다. 또 다른 방법은 약물 클리어런스, 즉 단위 시간 당 리간드-약물 컨쥬게이트의 클리어된 혈장 (또는 혈청)의 부피를 결정하는 것이다. 세 번째 방법은 곡선 아래 면적 (AUC), 즉, 농도-시간 곡선의 적분을 결정하는 것이다. 농도, 클리어런스, 및 AUC는 대상체에게 원하는 약제의 투여 후 가로 좌표 (X-축)를 따르는 시간 (일)에 대한 세로 좌표 (Y-축)를 따르는 총 항체의 혈청 (또는 혈장) 농도 (μg/ml)를 플롯팅함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 한 방법에서, 약물동력학적 파라미터는 (i) 컨쥬게이트되지 않은 리간드, (ii) 본 발명의 리간드-약물 컨쥬게이트, 및 (iii) 비교 리간드-약물 컨쥬게이트의 용량을 마우스에 주사하고 주사 후 다양한 시점 (예를 들어, 1, 2, 3, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 및 56일)에 혈액 샘플을 수거하고 혈청을 분리함으로써 측정된다. 혈청 (또는 혈장) 농도는 업계에 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다. 예를 들어, 혈청 (또는 혈장) 농도는 적절한 검출 메커니즘을 사용하여 총 리간드 (예를 들어, 항체)에 대한 샌드위치 ELISA에 의해 측정될 수 있다. 각 동물에 대한 혈청 (또는 혈장) 농도 데이터는 특정 시점에 농도, 약물 클리어런스 및 AUC에 대한 값에 도달할 때까지 적절한 소프트웨어를 사용하여 분석될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 약물동력학적 데이터는 방사성 동위원소로 라벨링된 컨쥬게이트를 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 동물은 방사성 동위원소로 라벨링된 리간드 또는 리간드-약물 컨쥬게이트가 투여될 수 있고 혈장 (또는 혈청) 농도는 액체 신틸레이션 계수(liquid scintillation counting)에 의해 측정된다. 일부 구체예에서, 사용된 동물 모델은 래트 모델일 것이다.
일부 구체예에서, 본 발명의 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물동력학적 프로파일은 컨쥬게이트되지 않은 리간드의 것과 유사하다. 따라서, 컨쥬게이트되지 않은 리간드의 클리어런스 값의 약 3x 이내 또는 약 2x 이내의 클리어런스 값 및/또는 컨쥬게이트되지 않은 리간드의 AUC 값의 적어도 25% 또는 적어도 30%인 AUC 값을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트가 본원에서 제공된다 (예를 들어, 표 2 참조).
일부 구체예에서, 본 발명의 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물동력학적 프로파일은 비교 컨쥬게이트와 비교하여 개선된다. 따라서, 비교 컨쥬게이트 (즉, 약물-링커 모이어티에 대하여 병렬 배향으로 PEG 유닛을 갖지 않음)와 비교하여 개선된 농도 값, 클리어런스 값 및/또는 AUC 값을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트가 본원에서 제공된다. 용어 개선된 클리어런스 값은 리간드-약물 컨쥬게이트가 비교 컨쥬게이트의 클리어런스 값보다 적어도 2x 또는 적어도 3x 더 나은 클리어런스 (예를 들어, 48.6 또는 57.8 mL/일/kg의 값과 비교하여 14.2 mL/일/kg의 값)를 갖는다는 것을 의미한다. 용어 개선된 AUC 값은 리간드-약물 컨쥬게이트가 비교 컨쥬게이트의 AUC 값보다 적어도 2x 또는 적어도 3x 더 나은 AUC 값 (예를 들어, 67 또는 52 일*μg/ml의 값과 비교하여 229.7 일*μg/ml의 값)을 갖는다는 것을 의미한다.
비교 컨쥬게이트는 PEG 유닛이 없는 같거나 실질적으로 유사한 컨쥬게이트, 리간드 유닛 및 약물 유닛에 관하여 병렬 배향으로 배치된 PEG 유닛이 없지만 직렬 배향으로 배치된 PEG 유닛을 함유하는 같거나 실질적으로 유사한 컨쥬게이트일 수 있다. 일부 구체예에서, 비교 컨쥬게이트는 같은 약물 유닛을 포함하고 PEG 유닛이 없는 컨쥬게이트 (즉, PEG 유닛이 없는 같거나 실질적으로 유사한 컨쥬게이트) 또는 리간드 유닛 및 약물 유닛에 관하여 직렬 배향으로 배치된 PEG 유닛을 갖는 컨쥬게이트 (즉, PEG 유닛을 갖지만 병렬 배향으로 배치되지 않은 같거나 실질적으로 같은 컨쥬게이트)이다. 일반적으로, 리간드-약물 컨쥬게이트 및 비교 컨쥬게이트는 같은 약물 로딩 (조성물에서 리간드 유닛 당 약물의 평균 수)을 갖는다.
본원에서 사용된 바와 같이, 구절 "PEG 유닛이 없는 같거나 실질적으로 유사한 컨쥬게이트"는 일반적으로 병렬 연결기 유닛 LP 및 PEG 유닛이 없지만 같거나 실질적으로 같은 리간드 유닛, 약물 유닛, 및 링커 유닛 (예를 들어, 스트레쳐 유닛, 및 방출 가능 조립 유닛)을 포함하는 컨쥬게이트를 말한다. 본 발명의 리간드-약물 컨쥬게이트와 가장 근접하게 유사한 PEG 유닛이 없는 비교 컨쥬게이트에 대하여, 비교 컨쥬게이트는 같은 리간드 유닛, 약물 유닛, 방출 가능 조립 유닛, 스트레쳐 유닛 및 병렬 연결기 유닛 (및 적절하다면 AD 또는 A 유닛)을 포함할 것이다. 하지만, 병렬 연결기 유닛은 PEG 유닛에 부착되지 않지만 작용기, 예를 들어, 아세틸 기로 끝날 것이다 (예를 들어, 실시예의 화합물 44 참조).
본원에서 사용된 바와 같이, 구절 "병렬 배향으로 배치된 PEG 유닛이 없지만 리간드 유닛 및 약물 유닛에 관하여 직렬 배향으로 배치된 PEG 유닛을 함유하는 같거나 실질적으로 같은 컨쥬게이트" (즉, PEG 유닛을 갖지만 병렬 배향으로 배치되지 않은 같거나 실질적으로 같은 컨쥬게이트)는 일반적으로 같거나 실질적으로 같은 리간드 유닛, 약물 유닛, 및 링커 유닛 (예를 들어, 스트레쳐 유닛, 및 방출 가능 조립 유닛)을 포함하지만 병렬 배열로 부착된 병렬 연결기 유닛 LP 및 PEG 유닛이 없고 링커에서 리간드 유닛 및 약물 유닛과 직렬 배향으로 PEG 유닛을 포함하는 컨쥬게이트를 말한다.
용어 "실질적으로 같은"은 이 맥락에서 일부 작은 변화가 있을 수도 있지만 이러한 변화가 주로 컨쥬게이트의 다양한 구성요소의 화학적 합성 및 부착의 편의를 위한 것임을 의미한다. 예를 들어, 병렬 배향으로 PEG 유닛을 갖는 본 발명의 컨쥬게이트와 비교하여 PEG가 없거나 직렬 배향으로 PEG 유닛을 갖는 비교 컨쥬게이트의 실시예 섹션 참조.
컨쥬게이트되지 않은 리간드에 관하여 훨씬 더 큰 혈장 클리어런스 및 이에 상응하여 더 낮은 혈장 노출을 나타내는 리간드-약물 컨쥬게이트는 그것들이 본원에서 기술된 바와 같이 PEG 유닛을 포함하도록 변형될 수 있기 때문에 본 발명에 의해 편익을 얻을 것이다. 컨쥬게이트되지 않은 리간드에 관하여 훨씬 더 큰 혈장 클리어런스는 컨쥬게이트되지 않은 리간드에 대한 혈장 클리어런스 값보다 2x 더 큰, 3x 더 큰 또는 4x 더 큰 클리어런스 값을 말한다 (예를 들어, 표 2 참조). 컨쥬게이트되지 않은 리간드에 관하여 더 낮은 혈장 노출은 컨쥬게이트되지 않은 리간드의 AUC의 30% 이하, 25% 이하, 또는 20% 이하인 AUC 값을 말한다 (예를 들어, 표 2 참조).
일부 구체예에서, 컨쥬게이트되지 않은 리간드의 클리어런스 값의 약 3x 이내 또는 약 2x 이내의 클리어런스 값 및/또는 컨쥬게이트되지 않은 리간드의 AUC 값의 적어도 25% 또는 적어도 30%인 AUC 값을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트가 본원에서 제공된다.
일부 구체예에서, 본 발명에서 약물 유닛으로 사용되는 약물은 리간드에 컨쥬게이션될 때 PEG가 없거나 직렬 배향으로 PEG를 포함하는 리간드 약물 컨쥬게이트보다 컨쥬게이트되지 않은 리간드에 관하여 훨씬 더 큰 혈장 클리어런스 및 이에 상응하여 더 낮은 혈장 노출을 나타내는 리간드-약물 컨쥬게이트를 수득하는 것이다. 컨쥬게이트되지 않은 리간드에 관하여 훨씬 더 큰 혈장 클리어런스는 컨쥬게이트되지 않은 리간드에 대한 혈장 클리어런스 값보다 2x 더 큰, 3x 더 큰 또는 4x 더 큰 클리어런스 값을 말한다 (예를 들어, 표 2 참조). 컨쥬게이트되지 않은 리간드에 관하여 더 낮은 혈장 노출은 컨쥬게이트되지 않은 리간드의 AUC의 30% 이하, 25% 이하, 또는 20% 이하인 AUC 값을 말한다 (예를 들어, 표 2 참조).
소수성 약물 유닛 또는 소수성 약물-링커를 갖는 리간드-약물-컨쥬게이트는 그것들이 본원에서 기술된 바와 같이 PEG 유닛을 포함하도록 변형될 수 있기 때문에 본 발명에 의해 편익을 얻을 것이며 본 발명의 적용에 의해 향상된 그것들의 약물동력학적 파라미터를 알 수도 있다.
바람직한 구체예에서, 리간드는 항체이다.
응집
본 발명자들은 또한 특정 리간드-약물 컨쥬게이트의 응집이 소수성 약물 링커 모이어티에 대하여 병렬 배향으로 PEG 유닛의 첨가에 의해 크게 감소될 수 있다는 것을 관찰하였다.
일부 구체예에서, 본 발명에서 사용되는 약물은 PEG가 없거나 직렬 배향으로 PEG를 포함하고 리간드 당 평균 4, 8 또는 16개의 약물을 갖는 리간드 약물 컨쥬게이트로서 리간드에 컨쥬게이션될 때 4% 또는 그 이상, 5% 또는 그 이상, 또는 10% 또는 그 이상의 SEC로 측정된 응집 수준을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트를 수득하는 것이다.
본 발명은 리간드 유닛 당 평균 8개 또는 그 이상의 약물, 항체 당 10개 또는 그 이상의 약물, 항체 당 12개 또는 그 이상의 약물, 항체 당 16개 또는 그 이상의 약물, 또는 항체 당 32개 약물을 가지며, 약 1% 또는 약 2% 또는 약 3%의 응집 수준을 갖는 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단을 제공한다 (예를 들어, p는 4 또는 8이고, m은 1이며, s는 0이고 t는 0인 식 1 또는 II; p는 8이고, m은 2이며, s는 1이고 t는 0인 식 II).
바람직한 양태에서, 리간드 유닛은 항체이다.
선택된 구체예
본 발명의 예시의 -X-D 유닛은 다음을 포함하는데 물결선은 경우에 따라 LP, A, 또는 AD 유닛에 공유 부착된 것을 나타낸다:
Figure pat00351
Figure pat00352
상기 도시된 치환된 석신이미드는 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자는 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다).
본 발명의 예시의 약물-링커 화합물은 다음 구조:
Figure pat00353
Figure pat00354
Figure pat00355
Figure pat00356
Figure pat00357
Figure pat00358
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 것들을 포함하는데, PEG 유닛은 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서도 기술된 바와 같고 분산성 또는 비-분산성일 수 있고, n은 6 내지 72, 8 내지 72, 10 내지 72, 12 내지 72, 12 내지 38, 12 내지 36, 6 내지 24, 또는 가장 바람직하게는 8 내지 24 또는 12 내지 24의 범위의 정수이며; RPR는 수소 또는 보호 기, 예를 들어, 산 불안정 보호 기, 예를 들어, BOC이다. 일부 구체예에서, n은 8, 10, 12 또는 24이다.
분산성 PEG 유닛 전구체를 사용하여 제조된 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단 (즉, LDC 조성물)에 대하여, 상기 전구체는 바람직하게는 약 6 내지 72, 8 내지 72, 10 내지 72, 12 내지 72, 12 내지 38, 12 내지 36, 6 내지 24, 또는 가장 바람직하게는 8 내지 약 24 서브유닛 또는 약 12 내지 약 38 서브유닛을 갖는 PEG 유닛에 해당하는 피크 평균 MW를 갖는다. PEG가 비-분산성일 때 LDC 조성물의 각각의 LDC는 전형적으로 PEG 유닛을 가질 것이다. 비-분산성 PEG 유닛은, 예를 들어,
Figure pat00359
의 구조를 갖는데 R21은 PEG 캡핑 유닛, 바람직하게는 -CH3 또는 -CH2CH2CO2H이고, n은 8 내지 12, 8 내지 24 또는 12 내지 38의 범위의 정수이다.
2X 약물 로딩을 제공하는 본 발명의 예시의 약물-링커 화합물은 다음 구조:
Figure pat00360
Figure pat00361
Figure pat00362
Figure pat00363
로 표현되는 것들을 포함하며 상기 구조는 mc-VC-PAB-D가 mc-VA-PAB-D 또는 mc-VA-D 또는 2다른 X-D 유닛으로 대체되는데;
RPR은 수소 또는 보호 기, 예를 들어, 산 불안정 보호 기, 예를 들어, BOC이고;
mc-VC-PAB-D는
Figure pat00364
의 구조를 가지며,
mc-VA-PAB-D는
Figure pat00365
의 구조를 가지고,
mc-VA-D는
Figure pat00366
의 구조를 가지며;
MDpr-PAB(gluc)-D는
Figure pat00367
의 구조를 가지고
mc-VC-PAB-D, mc-VA-PAB-D, mc-VA-D, 및 MDpr-PAB(gluc)-D는 PEG화된 스캐폴드에 결합된 예시의 -X-D 모이어티이고, 물결선은 mc 또는 MDpr의 석신이미드 환의, PEG화된 스캐폴드의 황으로의 공유 결합을 나타내며;
PEG는 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서도 기술된 바와 같고 분산성 PEG 유닛 전구체를 사용하여 제조된 LDC의 집단을 기술할 때 분산성일 수 있으며, 분산성 PEG 유닛 전구체는 바람직하게는 약 8 내지 약 24 서브유닛 또는 약 12 내지 약 38 서브유닛의 n을 가지는 PEG 유닛에 해당하는 피크 평균 MW를 갖거나 비-분산성이다 (PEG 유닛은 정수값의 n을 가지며 LDC 조성물의 각각의 LDC는 같은 정수값의 n을 갖는 PEG 유닛을 갖는 것으로 한정됨). 일부 구체예에서, 비-분산성 PEG 유닛은
Figure pat00368
의 구조를 갖는데, R21은 PEG 캡핑 유닛, 바람직하게는-CH3 또는 -CH2CH2CO2H이고, 물결선은 PEG 유닛의 PEG화된 스캐폴드로의 공유 결합을 나타내며 n은 8 내지 24 또는 12 내지 38의 범위의 정수이다.
일부 구체예에서, mc-VC-PAB-D, mc-VA-D, 및 mc-VA-PAB-D에서
Figure pat00369
의 구조를 갖고, 석신이미드 모이어티로의 물결선은 PEG화된 스캐폴드로의 공유 결합을 나타내고 카르보닐로의 물결선은 -X-D의 나머지로의 공유 결합을 나타내는 mc 모이어티는 mc 모이어티가 존재하는 상기 구조 중 어느 것에서도
Figure pat00370
의 구조를 갖는 MDpr 모이어티와 대체되는데, RPR은 MDpr-VC-PAB-D, MDpr-VA-D 및 MDpr-VA-PAB-D를 제공하기 위한 수소 또는 보호 기이며, 이것들은 추가의 예시의 -X-D 모이어티이다.
MDpr-함유 -X-D 모이어티 중 어느 하나의 MDpr에서 치환된 석신이미드가 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자는 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다). mc로 구성된 -X-D 모이어티는 또한 가수분해된 형태로 그것의 석신이미드 환을 가질 수도 있다.
2X 약물 로딩을 제공하는 본 발명의 다른 예시의 약물-링커 화합물은 다음을 포함하는데:
Figure pat00371
Figure pat00372
Figure pat00373
Figure pat00374
여기에서 mc-VA-D, mc-VC-PABA-D, mc-VA-PABA-D 및 MDpr-PAB(gluc)-D는 상기 2X 약물 로딩에 대하여 기술된 예시의 -X-D 모이어티이고 독립적으로 선택된 PEGA 및 PEGB는 본원에서 제공된 PEG 유닛에 대한 구체예 중 어느 것에서도 기술된 바와 같고 분산성 PEG 유닛 전구체를 사용하여 제조된 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단 (즉, LDC 조성물)을 말할 때 분산성일 수 있으며, 분산성 PEG 유닛 전구체는 바람직하게는 약 8 내지 약 24 서브유닛 또는 약 12 내지 약 38 서브유닛의 n을 갖는 PEG 유닛에 해당하는 피크 평균 MW를 갖거나, 또는 PEGA는 비-분산성이다 (즉, PEG 유닛은 정수값의 n에 의해 확인된 많은 PEG 서브유닛을 가지며 이로 인해 상기 ADC로 구성된 LDC 조성물의 각각의 LDC는 같은 정수값의 n을 갖는 PEG 유닛을 갖는다). 일부 구체예에서 PEGA는
Figure pat00375
의 구조를 가진 비-분산성 PEG 유닛이고 및/또는 PEGB는
Figure pat00376
의 구조를 가진 비분산성 PEG 유닛인데, 각각의 R21은 독립적으로 선택된 PEG 캡핑 유닛이고, 독립적으로 선택된 n의 각각의 예는 8 내지 24 또는 12 내지 38의 범위의 정수이다. 바람직한 구체예에서, 한 R21은 -CH3이고 다른 것은 -CH2CH2CO2H이다.
일부 구체예에서 mc 모이어티는
Figure pat00377
의 구조를 가지며, 상기 구조들 중 어느 것에서 상기 모이어티가 존재하는 경우 -X-D로서 MDpr-VC-PAB-D, MDpr-VA-D 및 MDpr-VA-PAB-D를 제공하기 위해
Figure pat00378
의 구조를 갖는 MDpr 모이어티로 대체되며, RPR은 수소 또는 보호기이다.
다른 구체예에서 MDpr 모이어티는 상기 구조에서 상기 모이어티가 존재하는 경우 -X-D로서 mc-PAB(gluc)D를 제공하기 위해 mc 모이어티로 대체된다.
MDpr-함유 -X-D 모이어티 중 어느 하나의 MDpr에서 치환된 석신아미드는 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자는 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다). mc로 구성된 -X-D 모이어티는 또한 가수분해된 형태로 그것의 석신이미드 환을 가질 수도 있다.
4X 약물 로딩을 제공하는 본 발명의 예시의 약물-링커 화합물은 다음을 포함하는데:
Figure pat00379
mc-VC-PAB-D는 상기 2X 약물 로딩 구조에 대하여 기술된 바와 같고; PEG는 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서 기술된 바와 같으며 분산성 PEG 유닛 전구체를 사용하여 제조된 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단 (즉, LDC 조성물)을 말할 때 분산성일 수 있고 분산성 PEG 유닛 전구체는 바람직하게는 약 8 내지 약 24개의 서브유닛 또는 약 12 내지 약 38개의 서브유닛인 n을 가진 PEG 유닛에 해당하는 피크 평균 MW를 갖거나, 또는 비-분산성이다 (즉, PEG 유닛은 정수값의 n에 의해 확인된 많은 PEG 서브유닛을 가지며 이로 인해 ADC로 구성된 LDC 조성물의 각각의 LDC는 n이면 같은 정수값을 갖는 PEG 유닛을 가질 것이다). 일부 구체예에서 비-분산성 PEG 유닛은
Figure pat00380
의 구조를 갖는데, R21은 PEG 캡핑 유닛이고, 물결선은 PEG화된 스캐폴드로의 공유 결합을 나타내며 n은 8 내지 24 또는 12 내지 38의 범위의 정수이다. 바람직하게는 R21은 -CH3 또는 -CH2CH2CO2H이다.
일부 구체예에서 -X-D 모이어티로서 mc-VC-PAB-D는 MDpr-VC-PAB-D, mc-VA-PAB-D 및 MDpr-VA-PAB-D를 포함하는, 본원에서 기술된 -X-D 모이어티 중 어느 하나로 대체된다.
MDpr-함유 -X-D 모이어티 중 어느 하나의 MDpr에서 치환된 석신이미드는 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자는 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다). mc로 구성된 -X-D 모이어티는 또한 가수분해된 형태로 그것의 석신이미드 환을 가질 수도 있다.
4X 약물 로딩을 제공하는 본 발명의 다른 예시의 약물-링커 화합물은 다음을 포함하는데:
Figure pat00381
MDpr-PAB(gluc)-D는 상기 2X 약물 로딩 구조에 대하여 기술된 바와 같고; PEG는 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서 기술된 바와 같으며 분산성 PEG 유닛 전구체를 사용하여 제조된 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단 (즉, LDC 조성물)을 말할 때 분산성일 수 있고 분산성 PEG 유닛 전구체는 바람직하게는 약 8 내지 약 24개의 서브유닛 또는 약 12 내지 약 38개의 서브유닛인 n을 가진 PEG 유닛에 해당하는 피크 평균 MW를 갖거나, 또는 PEGA는 비-분산성이다 (즉, PEG 유닛은 정수값의 n에 의해 확인된 많은 PEG 서브유닛을 가지며 이로 인해 상기 ADC로 구성된 LDC 조성물의 각각의 LDC는 n이면 같은 정수값을 갖는 PEG 유닛을 갖는다). 일부 구체예에서 비-분산성 PEG 유닛은
Figure pat00382
의 구조를 갖는데, R21은 PEG 캡핑 유닛이고, 물결선은 PEG화된 스캐폴드로의 공유 결합을 나타내며 n은 8 내지 24 또는 12 내지 38의 범위의 정수이다. 바람직하게는 R21은 -CH3 또는 -CH2CH2CO2H이다.
일부 구체예에서 -X-D 모이어티로서 MDpr-PAB(gluc)-D는 mc-PAB(gluc)-D로 대체된다.
MDpr-함유 -X-D 모이어티 중 어느 하나의 MDpr에서 치환된 석신이미드는 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자는 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다). mc로 구성된 -X-D 모이어티는 또한 가수분해된 형태로 그것의 석신이미드 환을 가질 수도 있다.
본 발명의 예시의 리간드-약물 컨쥬게이트는 다음 구조:
Figure pat00383
Figure pat00384
Figure pat00385
Figure pat00386
Figure pat00387
Figure pat00388
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 것들을 포함하는데, p는 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12, 6 내지 12, 8 내지 12, 또는 8 내지 10의 범위의 정수이고, Ab는 항체, 바람직하게는 단클론성 항체이며, D는 약물 유닛이고 n은 6 내지 72, 8 내지 72, 10 내지 72, 12 내지 72, 12 내지 36 또는 38, 6 내지 24, 또는 가장 바람직하게는 8 내지 24의 범위의 정수이다. PEG는 PEG 유닛에 대하여 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서 기술된 바와 같다. 특히 모이어티, 예를 들어,
Figure pat00389
또는
Figure pat00390
로 구성된 상기 항체-약물 컨쥬게이트에 대하여 Ab-치환된 석신이미드는 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각되는데 (즉, 물 분자는 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다), 물결선은 항체-약물 컨쥬게이트의 약물-리간드 모이어티의 나머지로의 공유 결합을 나타낸다.
상기 대표적인 구조들은 또한 p가 조성물에서 리간드 당 약물-링커의 평균 수를 나타내는 조성물을 나타낼 수 있다고 생각될 것이다. 이러한 구체예에서, p는 전형적으로 정수값이 아니고 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12, 6 내지 12, 8 내지 12, 또는 8 내지 10의 범위에 있을 수 있다.
2X 약물 로딩을 제공하는 본 발명의 예시의 리간드-약물 컨쥬게이트는 다음 구조:
Figure pat00391
Figure pat00392
및 -X-D 모이어티 mc-VC-PAB-D가 mc-VA-PAB-D 및 MDpr-VA-PAB-D를 포함하는, 본원에서 기술된 -X-D 모이어티 중 어느 하나와 대체되는 상기 구조
Figure pat00393
Figure pat00394
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 것들을 포함하는데, p는 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12, 6 내지 12, 8 내지 12, 또는 8 내지 10의 범위의 정수이고, Ab는 항체, 바람직하게는 단클론성 항체이며, D는 약물 유닛이고 n은 6 내지 72, 8 내지 72, 10 내지 72, 12 내지 72, 12 내지 36 또는 38, 6 내지 24, 또는 가장 바람직하게는 8 내지 24의 범위의 정수이다. PEG는 PEG 유닛에 대하여 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서 설명된 바와 같다. Ab 또는 S에 결합된 치환된 석신이미드는 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자는 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다).
Ab로 치환된 MDpr 모이어티에서 또는 -X-D 모이어티에서 석신이미드는 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자는 카르보닐-질소 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다). Ab로 치환된 mc 모이어티에서 또는 -X-D 모이어티에서 석신이미드는 또한 가수분해된 형태로 존재할 수 있다.
상기 구체예 중 어느 것에서도, 약물 유닛 D는 다음과 같이 MMAE일 수 있으며 물결선은 약물-링커 모이어티의 나머지로의 부착 부위를 나타낸다.
Figure pat00395
일부 바람직한 양태에서, D는 MMAE이고, p는 6, 7, 8, 9, 10, 11, 또는 12인 것들을 포함한다. 일부 구체예에서, D는 MMAE이고, 항체는 항체의 시스테인 잔기의 황 원자를 통해 링커에 컨쥬게이션되는 것들을 포함한다. 시스테인 잔기는 자연적으로 또는 비-자연적으로 발생할 수 있다. 예를 들어, 일부 양태에서, 시스테인은 사슬 간 이황화물의 것일 것이다. 다른 양태에서, 시스테인 잔기는 도입된 시스테인 (예를 들어, 위치 239에서 도입된 시스테인)의 것일 것이다. 일부 양태에서, 항체는 그것의 사슬 간 이황화물을 통해 및 도입된 시스테인을 통해 약물-링커에 부착될 것이다.
상기 구체예 중 어느 것에서도, 약물 유닛 D는 다음과 같이 MMAF일 수도 있으며 물결선은 약물-링커 모이어티의 나머지로의 부착 부위를 나타낸다.
Figure pat00396
상기 구체예 중 어느 것에서도, 약물 유닛 D는 다음과 같이 캄프토테신 자체에 대하여 예시된 캄프토테신 화합물일 수 있으며 물결선은 약물-링커 모이어티의 나머지로의 부착 부위를 나타낸다:
Figure pat00397
.
상기 구체예 중 어느 것에서도, 약물 유닛 D는 다음과 같이 빈블라스틴 히드라지드에 대하여 예시된 빈카 화합물일 수 있으며 물결선은 약물-링커 모이어티의 나머지로의 부착 부위를 나타낸다:
Figure pat00398
.
상기 구체예 중 어느 것에서도, 약물 유닛 D는 다음과 같이 예시된 안트라사이클린 화합물일 수 있는데 물결선 약물-링커 모이어티의 나머지로의 부착 부위를 나타낸다:
Figure pat00399
.
티올-보호된 링커 중간 화합물 및 해당 리간드-링커 화합물에서 예시의 PEG화된 스캐폴드는
Figure pat00400
,
Figure pat00401
,
Figure pat00402
,
Figure pat00403
,
Figure pat00404
,
Figure pat00405
,
Figure pat00406
,
Figure pat00407
또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는데, 여기에서
n은 2 내지 72, 바람직하게는 4 내지 72 또는 8 내지 72 또는 8 내지 24이고;
p는 1 내지 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12이며;
Ab는 항체, 바람직하게는 단클론성 항체이다.
상기 식에서 리간드-치환된 석신이미드는 그것들의 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다고 생각될 것이다 (즉, 물 분자는 석신이미드의 C-N 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다). 게다가, 상기 구체예 중 어느 것에서도, t-부틸티올 보호 기는 어떤 다른 적합한 티올 보호기에 의해 대체될 수 있다.
본 발명의 링커 중간 화합물 및 해당 리간드-링커 화합물로서 예시의 다중화 PEG화된 스캐폴드는 다음을 포함하는데:
Figure pat00408
Figure pat00409
Figure pat00410
Figure pat00411
Figure pat00412
Figure pat00413
물결선은 리간드 유닛으로의 공유 부착을 나타내고, R21은 독립적으로 선택된 PEG 캡핑 기, 바람직하게는 메틸 또는 3-프로피온산이며, n은 독립적으로 2 내지 72, 바람직하게는 4 내지 72 또는 8 내지 72 또는 8 내지 24의 범위에 있으며, 더 바람직하게는 24이다. 티올-보호 기는 또 다른 적합한 티올 보호기로 대체될 수 있다.
일부 바람직한 구체예에서, p는 6, 7, 8, 9, 10, 11, 또는 12이다. 일부 구체예에서, 항체는 항체의 시스테인 잔기의 황 원자를 통해 링커에 컨쥬게이션된다. 시스테인 잔기는 자연적으로 또는 비-자연적으로 발생할 수 있다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 시스테인은 사슬 간 이황화물의 것일 것이다. 다른 구체예에서, 시스테인 잔기는 도입된 시스테인 (예를 들어, 위치 239에서 도입된 시스테인)의 것일 것이다. 일부 구체예에서, 항체는 그것의 사슬 간 이황화물을 통해 및 도입된 시스테인을 통해 약물-링커에 부착될 것이다.
본 발명의 일부 양태에서, 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 유닛 및 약물 유닛 사이에는 50개 이하, 45개 이하, 40개 이하, 35개 이하, 30개 이하, 또는 25개 이하의 개입 원자가 있다. 본 발명의 일부 양태에서, 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 유닛 및 절단 가능 유닛 사이에는 40개 이하, 35개 이하, 30개 이하, 또는 25개 이하의 개입 원자가 있다.
일부 구체예에서, PEG 유닛에 있는 원자보다 더 적은 개입 원자가 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 및 약물 유닛 사이에 있다. 일부 구체예에서, PEG 유닛에 있는 원자보다 더 적은 개입 원자가 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 및 절단 가능 유닛 사이에 있다.
일부 구체예에서, PEG 유닛 및 병렬 연결기 유닛의 말단부 사이에 있는 개입 원자보다 더 적은 개입 원자가 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 및 약물 유닛 사이에 있다. 일부 구체예에서, PEG 유닛 및 병렬 연결기 유닛의 말단부 사이에 있는 개입 원자보다 더 적은 개입 원자가 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 및 절단 가능 유닛 사이에 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 약물은 바람직하게는 아우리스타틴 (예를 들어, MMAE 또는 MMAE와 비슷하거나 더 큰 소수성을 가진 아우리스타틴)이고, 방출 가능 조립 유닛은 베타-글루쿠로니다제에 의해 절단 가능한 글루쿠로니드 유닛을 포함하며; PEG 유닛은 적어도 6개, 적어도 8개, 적어도 10개, 또는 적어도 12개의 서브유닛을 포함하지만 72개 이하의 서브유닛, 바람직하게는 36 또는 24개 이하의 서브유닛을 포함한다. 바람직한 양태에서, PEG 유닛은 약 8 내지 약 24개의 서브유닛, 가장 바람직하게는 약 12개의 서브유닛을 포함할 것이다. 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 이것의 중간물의 다른 구성요소는 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서 기술된 바와 같을 수 있다.
본 발명의 바람직한 조성물은 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단을 포함하는데 리간드 유닛은 항체 (예를 들어, 온전한 항체)이고 약물 유닛은 아우리스타틴 또는 비-아우리스타틴 (바람직하게는 아우리스타틴, 예를 들어, MMAE 또는 MMAE와 비슷하거나 더 큰 소수성을 가진 아우리스타틴)이며, 방출 가능 조립 유닛은 베타-글루쿠로니다제에 의해 절단 가능한 글루쿠로니드 유닛을 포함하고; PEG 유닛은 적어도 6개, 적어도 8개, 적어도 10개, 또는 적어도 12개의 서브유닛을 포함하지만, 72개 이하의 서브유닛, 바람직하게는 36 또는 24개 이하의 서브유닛을 포함하며; 조성물에서 항체 당 약물-링커 모이어티의 평균 수는 적어도 6, 또는 적어도 약 8이다. 바람직한 양태에서, PEG 유닛은 약 8 내지 약 24개의 서브유닛, 가장 바람직하게는 약 12개의 서브유닛을 포함할 것이다. 리간드-약물 컨쥬게이트의 다른 구성요소는 본원에서 제공된 구체예 중 어느 것에서 기술된 바와 같을 수 있다.
사용 방법
암 치료
리간드-약물 컨쥬게이트는 종양 세포 또는 암 세포의 증식을 억제하여, 종양 또는 암 세포의 아폽토시스(apoptosis)를 유발하거나, 또는 환자의 암을 치료하는데 유용하다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 따라서 암 치료를 위해 다양한 설정으로 사용될 수 있다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 종양 세포 또는 암 세포에 약물을 전달하는데 사용될 수 있다. 어떠한 이론에도 결부되지 않으면서, 한 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 유닛은 암-세포 또는 종양-세포-관련 항원과 결합하거나 회합하고, 리간드-약물 컨쥬게이트는 수용체-매개 엔도사이토시스(endocytosis) 또는 다른 내재화 메커니즘을 통해 종양 세포 또는 암 세포 내로 흡수 (내재화)될 수 있다. 항원은 종양 세포 또는 암 세포에 부착될 수 있거나 종양 세포 또는 암 세포와 회합된 세포 외 매트릭스 단백질일 수 있다. 세포 내에 있으면, 절단 가능 메커니즘을 통해, 약물이 세포 내로 방출된다. 대안의 구체예에서, 약물 또는 약물 유닛은 종양 세포 또는 암 세포 외부에서 리간드-약물 컨쥬게이트로부터 절단되고, 약물 또는 약물 유닛은 그 이후 세포로 침투한다.
한 구체예에서, 리간드 유닛은 종양 세포 또는 암 세포에 결합한다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 종양 세포 또는 암 세포의 표면 상에 있는 종양 세포 또는 암 세포 항원에 결합한다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 종양 세포 또는 암 세포와 회합된 세포 외 매트릭스 단백질인 종양 세포 또는 암 세포 항원에 결합한다.
특정 종양 세포 또는 암 세포에 대한 리간드 유닛의 특이성은 상기 종양 또는 암이 가장 효과적으로 치료되는지 결정하는데 중요할 수 있다. 예를 들어, 조혈성 암에 존재하는 암 세포 항원을 표적화하는 리간드-약물 컨쥬게이트는 악성 혈액 종양(hematologic malignancy)을 치료하는데 유용할 수 있다 (예를 들어, 항-CD30, 항-CD70, 항-CD19, 항-CD33 결합 리간드 유닛 (예를 들어, 항체)은 악성 혈액 종양을 치료하는데 유용할 수 있다). 고체 종양 상에 존재하는 암 세포 항원을 표적화하는 리간드-약물 컨쥬게이트는 이러한 고체 종양을 치료하는데 유용할 수 있다.
리간드-약물 컨쥬게이트로 치료될 수 있는 암은 조혈성 암, 예를 들어, 림프종 (호지킨 림프종 및 비-호지킨 림프종) 및 백혈병(leukemia) 및 고체 종양을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 조혈성 암의 예는 여포성 림프종(follicular lymphoma), 미분화 대세포성 림프종(anaplastic large cell lymphoma), 외투세포 림프종(mantle cell lymphoma), 급성 골수아구성 백혈병(acute myeloblastic leukemia), 만성 골수성 백혈병(chronic myelocytic leukemia), 만성 림프구성 백혈병(chronic lymphocytic leukemia), 미만성 거대 B 세포 림프종(diffuse large B cell lymphoma), 및 다발성 골수종(multiple myeloma)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 고체 종양의 예는 섬유육종(fibrosarcoma), 점액육종(myxosarcoma), 지방육종(liposarcoma), 연골육종(chondrosarcoma), 골육종(osteogenic sarcoma), 척삭종(chordoma), 혈관육종(angiosarcoma), 피육종(endotheliosarcoma), 림프관 육종(lymphangiosarcoma), 림프관피육종(lymphangioendotheliosarcoma), 활막종(synovioma), 중피종(mesothelioma), 유잉 종양(Ewing's tumor), 평활근육종(leiomyosarcoma), 횡문근육종(rhabdomyosarcoma), 결장암(colon cancer), 대장암(colorectal cancer), 신장암(kidney cancer), 췌장암(pancreatic cancer), 골암(bone cancer), 유방암, 난소암(ovarian cancer), 전립선암(prostate cancer), 식도암(esophageal cancer), 위암(stomach cancer), 구강암(oral cancer), 비강암(nasal cancer), 인후암(throat cancer), 편평상피암종(squamous cell carcinoma), 기저세포암종(basal cell carcinoma), 선암종(adenocarcinoma), 땀샘암종(sweat gland carcinoma), 피지샘암종(sebaceous gland carcinoma), 유두상암종(papillary carcinoma), 유두상선암종(papillary adenocarcinoma), 췌장낭선암종(cystadenocarcinoma), 갑상샘수질암종(medullary carcinoma), 기관지암종(bronchogenic carcinoma), 신장세포암종(renal cell carcinoma), 간세포암(hepatoma), 담관암종(bile duct carcinoma), 융모암종(choriocarcinoma), 정상피종(seminoma), 태아성암종(embryonal carcinoma), 윌름스 종양(Wilms' tumor), 자궁경부암(cervical cancer), 자궁암(uterine cancer), 고환암(testicular cancer), 소세포폐암종(small cell lung carcinoma), 방광암종(bladder carcinoma), 폐암(lung cancer), 상피암종(epithelial carcinoma), 신경교종(glioma), 다형성 신경교아종(glioblastoma multiforme), 성상세포종(astrocytoma), 수아세포종(medulloblastoma), 두개인두종(craniopharyngioma), 상의세포종(ependymoma), 송과체부종양(pinealoma), 혈관아세포종(hemangioblastoma), 청신경 종양(acoustic neuroma), 핍지교종(oligodendroglioma), 뇌수막종(meningioma), 피부암(skin cancer), 흑색종(melanoma), 신경아세포종(neuroblastoma), 및 망막아세포종(retinoblastoma)을 포함한다.
암에 대한 멀티모달리티(Multi-Modality) 요법
암은 종양, 전이, 또는 비제어 세포 성장을 특징으로 하는 다른 질환 또는 장애를 포함하지만, 이에 제한되지 않는데, 리간드-약물 컨쥬게이트의 투여에 의해 치료되거나 억제될 수 있다.
다른 구체예에서, 암 치료 방법이 제공되며, 리간드-약물 컨쥬게이트 및 화학치료제의 유효량을, 이것을 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함한다. 한 구체예에서, 화학치료제는 이것으로의 암 치료가 난치성이 아닌 것으로 발견된 것이다. 또 다른 구체예에서, 화학치료제는 이것으로의 암 치료가 난치성인 것으로 발견된 것이다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 암에 대한 치료로서 수술을 또한 경험한 환자에게 투여될 수 있다.
일부 구체예에서, 환자는 또한 추가적인 치료, 예를 들어, 방사선 치료를 받는다. 특정 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 화학치료제 또는 방사선 치료와 동시에 투여된다. 또 다른 특정 구체예에서는, 화학치료제 또는 방사선 치료는 리간드-약물 컨쥬게이트 투여 이전에 또는 그 이후 투여된다.
화학치료제는 일련의 세션에 거쳐 투여될 수 있다. 화학치료제 중 어느 하나 또는 이것들의 조합, 예를 들어, 케어 화학치료제(들) 기준이 투여될 수 있다.
추가적으로, 리간드-약물 컨쥬게이트로의 암 치료 방법이 화학요법 또는 방사선 치료의 대안으로서 제공되는데 화학요법 또는 방사선 치료는 너무 유독성인 것으로 입증되었거나 입증될 수 있으며, 예를 들어, 치료되는 환자가 수용할 수 없거나 참을 수 없는 부작용을 일으킨다. 치료되는 환자는, 선택적으로, 또 다른 암 치료, 예를 들어, 수술, 방사선 치료 또는 화학요법으로 치료될 수 있으며, 이 치료가 수용 가능하거나 견딜 수 있는 것으로 발견되는지에 따른다.
자가면역 질환의 치료
리간드-약물 컨쥬게이트는 자가면역 질환을 생성하는 세포를 죽이거나 이것들의 복제를 억제하거나 또는 자가면역 질환을 치료하는데 유용하다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 따라서 환자의 자가면역 질환의 치료를 위해 다양한 설정으로 사용될 수 있다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 약물을 표적 세포로 전달하는데 사용될 수 있다. 어떤 이론에도 결부되지 않으면서, 한 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 표적 세포의 표면 상에서 항원과 회합하고, 리간드-약물 컨쥬게이트는 이어서 수용체-매개 엔도사이토시스를 통해 표적 세포 내로 흡수된다. 세포 내에 있으면, 링커 유닛이 절단되어, 약물 또는 약물 유닛의 방출을 일으킨다. 방출된 약물은 그때 시토졸에서 자유롭게 이동하고 세포 독성 또는 세포 증식 억제 활성을 유도한다. 대안의 구체예에서, 약물은 표적 세포 외부에서 리간드-약물 컨쥬게이트로부터 절단되고, 약물 또는 약물 유닛은 그 이후 세포로 침투한다.
한 구체예에서, 리간드 유닛은 자가면역 항원에 결합한다. 한 양태에서, 항원은 자가면역 질병에 수반된 세포의 표면 상에 있다.
또 다른 구체예에서, 리간드 유닛은 세포의 표면 상에 있는 자가면역 항원에 결합한다.
한 구체예에서, 리간드 유닛은 자가면역 질환 상태와 관련된 활성화된 림프구에 결합한다.
추가의 구체예에서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 특정 자가면역 질환과 관련된 자가면역 항체를 생산하는 세포를 죽이거나 이것들의 증식을 억제한다.
리간드-약물 컨쥬게이트로 치료될 수 있는 특정 유형의 자가면역 질환은 Th2 림프구 관련 장애 (예를 들어, 아토피성 피부염(atopic dermatitis), 아토피성 천식(atopic asthma), 비결막염(rhinoconjunctivitis), 알레르기성 비염(allergic rhinitis), 오멘 증후군(Omenn's syndrome), 전신성 경화증(systemic sclerosis), 및 이식편대숙주병(graft versus host disease)); Th1 림프구-관련 장애 (예를 들어, 류머티스성 관절염(rheumatoid arthritis), 다발성 경화증(multiple sclerosis), 건선(psoriasis), 쇼그렌 증후군(Sjorgren's syndrome), 하시모토 갑상선염(Hashimoto's thyroiditis), 그레이브 병(Grave's disease), 원발성 담즙성 간경변(primary biliary cirrhosis), 베게너 육아종증(Wegener's granulomatosis), 및 결핵(tuberculosis)); 및 활성화된 B 림프구-관련 장애 (예를 들어, 전신성 홍반성 루푸스(systemic lupus erythematosus), 굿파스쳐 증후군(Goodpasture's syndrome), 류머티스성 관절염, 및 I형 당뇨병)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
자가면역 질환의 다중-약물 요법
자가면역 질환의 치료 방법이 또한 개시되며 리간드-약물 컨쥬게이트 및 자가면역 질환 치료용으로 공지된 또 다른 치료제의 유효량을, 이것을 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함한다.
조성물 및 투여 방법
본 발명은 본원에서 기술된 리간드-약물 컨쥬게이트 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. 리간드-약물 컨쥬게이트는 화합물이 리간드 유닛이 결합하는 항원의 발현과 관련된 장애의 치료를 위해 환자에게 투여되게 하는 어떠한 형태일 수 있다. 예를 들어, 컨쥬게이트는 액체 또는 고체의 형태일 수 있다. 바람직한 투여 경로는 비경구이다. 비경구 투여는 피하 주사, 정맥 내, 근육 내, 흉골 내 주사 또는 주입 기술을 포함한다. 한 양태에서, 조성물은 비경구로 투여된다. 한 양태에서, 컨쥬게이트는 정맥 내로 투여된다. 투여는 어떠한 편리한 경로, 예를 들어, 주입 또는 볼루스(bolus) 주사에 의한 것일 수도 있다.
약학적 조성물은 환자에게 조성물 투여시 화합물이 생물학적으로 이용 가능해지도록 제형화될 수 있다. 조성물은 하나 이상의 투약 단위의 형태를 취할 수 있는데, 예를 들어, 타블렛은 단일 투약 단위일 수 있다.
약학적 조성물을 제조하는데 사용된 물질은 사용된 양에서 비-독성일 수 있다. 약학적 조성물에서 활성 성분(들)의 최적의 투약량은 다양한 인자에 따른다는 것은 당업자에게 분명할 것이다. 관련된 인자는, 제한 없이, 동물의 유형 (예를 들어, 인간), 화합물의 특정 형태, 투여 방식, 및 이용된 조성물을 포함한다.
조성물은, 예를 들어, 액체의 형태일 수 있다. 액체는 주사에 의한 전달에 유용할 수 있다. 주사 투여용 조성물에서, 계면활성제, 보존제, 습윤제, 분산제, 현탁화제, 완충액, 안정화제 및 등장화제 중 하나 이상이 또한 포함될 수 있다.
액체 조성물은 또한, 그것들이 용액, 현탁액 또는 다른 유사한 형태이든지 간에, 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 멸균 희석액, 예를 들어, 주사용수, 식염수 용액, 바람직하게는 생리 식염수, 링거 용액, 등장성 염화 나트륨, 고정유, 예를 들어, 용제 또는 현탁 배지의 역할을 할 수 있는 합성 모노 또는 디글리세리드, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 사이클로덱스트린, 프로필렌 글리콜 또는 다른 용제; 항세균제, 예를 들어, 벤질 알콜 또는 메틸 파라벤; 항산화제, 예를 들어, 아스코르브산 또는 아황산수소나트륨; 킬레이트화제, 예를 들어, 에틸렌디아민테트라아세트산; 완충액, 예를 들어, 아미노산, 아세트산염, 시트르산염 또는 인산염; 세제, 예를 들어, 비이온성 계면활성제, 폴리올; 및 장성 조정용 약제, 예를 들어, 염화 나트륨 또는 덱스트로스. 비경구 조성물은 유리, 플라스틱 또는 다른 물질로 만든 앰플, 일회용 주사기 또는 다회수-용량 바이알에 동봉될 수 있다. 생리 식염수는 예시의 보조제이다. 주사 가능 조성물은 바람직하게는 멸균되어 있다.
특정 장애 또는 질병의 치료에 유효한 컨쥬게이트의 양은 장애 또는 질병의 성질에 따를 것이며, 표준 임상 기술에 의해 결정될 수 있다. 이에 더하여, 시험관 내 또는 생체 내 검정은 선택적으로 최적의 투약 범위를 확인하는 것을 돕는데 이용될 수 있다. 조성물에서 이용되는 정확한 용량은 또한 투여 경로, 및 질환 또는 장애의 심각성에 따를 것이고, 의사의 판단 및 각 환자의 상황에 따라 결정되어야 한다.
조성물은 적합한 투약량이 얻어지도록 화합물의 유효량을 포함한다. 전형적으로, 이 양은 조성물의 중량을 기준으로 화합물의 적어도 약 0.01%이다.
정맥 내 투여를 위해, 조성물은 동물의 체중의 kg 당 약 0.01 내지 약 100 mg의 리간드-약물 컨쥬게이트를 포함할 수 있다. 한 양태에서, 조성물은 동물의 체중의 kg 당 약 1 내지 약 100 mg의 리간드-약물 컨쥬게이트를 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 투여된 양은 체중 당 화합물로 약 0.1 내지 약 25 mg/kg의 범위에 있을 것이다.
일반적으로 환자에게 투여되는 컨쥬게이트의 투약량은 전형적으로 대상체의 체중의 약 0.01 mg/kg 내지 약 100 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 환자에게 투여되는 투약량은 대상체의 체중의 약 0.01 mg/kg 내지 약 15 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 환자에게 투여되는 투약량은 대상체의 체중의 약 0.1 mg/kg 내지 약 15 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 환자에게 투여되는 투약량은 대상체의 체중의 약 0.1 mg/kg 내지 약 20 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 투여되는 투약량은 대상체의 체중의 약 0.1 mg/kg 내지 약 5 mg/kg 또는 약 0.1 mg/kg 내지 약 10 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 투여되는 투약량은 대상체의 체중의 약 1 mg/kg 내지 약 15 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 투여되는 투약량은 대상체의 체중의 약 1 mg/kg 내지 약 10 mg/kg이다. 일부 구체예에서, 투여되는 투약량은 치료 주기 동안 대상체의 체중의 약 0.1 내지 4 mg/kg, 더 바람직하게는 0.1 내지 3.2 mg/kg, 또는 더 바람직하게는 0.1 내지 2.7 mg/kg이다.
용어 "담체"는 희석제, 보조제 또는 부형제를 말하며, 화합물은 이것들과 함께 투여된다. 이러한 약학적 담체는 액체, 예를 들어, 물 및 석유, 동물, 식물 또는 합성 기원의 것들을 포함하는 오일, 예를 들어, 땅콩 오일, 대두 오일, 미네랄 오일, 참기름을 포함한다. 담체는 식염수, 검 아카시아(gum acacia), 젤라틴, 전분 페이스트(starch paste), 탈크(talc), 케라틴, 콜로이드 실리카(colloidal silica), 요소일 수 있다. 이에 더하여, 보제, 안정화제, 농조화제, 윤활제 및 착색제가 사용될 수 있다. 한 구체예에서, 환자에게 투여될 때, 화합물 또는 조성물 및 약학적으로 허용 가능한 담체는 멸균되어 있다. 물은 화합물이 정맥 내로 투여될 때 예시의 담체이다. 식염수 용액 및 수성 덱스트로스 및 글리세롤 용액은 또한, 특히, 주사 가능 용액에 액체 담체로서 이용될 수 있다. 적합한 약학적 담체는 또한 부형제, 예를 들어, 전분, 글루코스, 락토스, 수크로스, 젤라틴, 맥아, 쌀, 밀가루, 초크(chalk), 실리카 겔(silica gel), 스테아르산 나트륨, 글리세롤 모노스테아레이트, 탈크, 염화 나트륨, 탈지분유, 글리세롤, 프로필렌, 글리콜, 물 에탄올을 포함한다. 본 조성물은 또한, 필요하면, 소량의 습윤제 또는 에멀젼화제, 또는 pH 완충제를 함유할 수 있다.
구체예에서, 컨쥬게이트는 일상적인 과정에 따라 동물, 특히 인간에게 정맥 내 투여에 맞게 조정된 약학적 조성물로서 제형화된다. 전형적으로, 정맥 내 투여용 담체 또는 비히클(vehicle)은 멸균 등장성 수성 완충 용액이다. 필요한 경우, 조성물은 또한 가용화제를 포함할 수 있다. 정맥 내 투여용 조성물은 주사 부위에서 통증을 완화하기 위해 국소 마취제, 예를 들어, 리그노카인을 선택적으로 포함할 수 있다. 일반적으로, 성분들은 별도로 공급되거나 밀봉된 용기, 예를 들어, 활성제의 양을 나타내는 앰플 또는 사셰(sachette)에서 단위 투약 형태로, 예를 들어, 동결건조된 분말 또는 무수 농축물로서 함께 혼합된다. 컨쥬게이트가 주입에 의해 투여되는 경우, 그것은 예를 들어, 멸균 약학적 클래스의 물 또는 식염수를 함유하는 주입용 병으로 분배될 수 있다. 컨쥬게이트가 주입에 의해 투여되는 경우, 멸균 주사용수 또는 식염수의 앰플은 투여 전에 성분들이 혼합될 수 있도록 제공될 수 있다.
약학적 조성물은 일반적으로 멸균 상태로, 실질적으로 등장성으로 및 미국 식품 의약국의 모든 우수 의약품 제조관리 제도 (Good Manufacturing Practice; GMP)의 규제를 준수하여 제형화된다.
예시의 방법
본원에서 기술된 식 (IV), (V), 또는 (VI)의 구조로 표현되는 약물-링커 화합물의 제조 방법이 본원에서 제공되며, 방법은 단계 (a): 본원에서 기술된 식 VII, VIII 또는 IX의 구조로 표현되는 중간 링커 화합물을 Lp' 및 AD' 각각의 경우에 대하여 Lp-X-D 또는 AD-X-D 모이어티를 형성하도록 Lp' 또는 AD'와 반응하기에 충분한 양의 X'-D 모이어티와 접촉시키는 단계를 포함하는데, -X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이고; X'-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛 전구체이며 X'는 Lp' 및/또는 AD'와 반응할 수 있다.
일부 양태에서, 이렇게 제조된 약물-링커는 본원에서 기술된 식 IVa, IVb, Va, Vb, Vc, VIa 또는 VIb로 표현되는 구조를 가질 것이고 단계 (a)에서 사용된 중간 링커 화합물은 본원에서 기술된 식 VIIIa, VIIIb, VIIIc, VIIId, IXa 또는 IXb로 표현되는 구조를 갖는다.
방법은 (a')의 단계: 구조가 식 VIIIa, VIIIb, VIIIc, VIIId, IXa 또는 IXb에 해당하는 적합하게 보호된 중간 링커 화합물을 탈보호하는 단계를 더 포함할 수 있는데, t는 0이고 적합하게 보호된 AD' 또는 Lp'는
Figure pat00414
Figure pat00415
의 구조를 갖는데
R111은 수소, p-하이드록시벤질, 메틸, 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -CH2CH2SCH3, -CH2CONH2, -CH2COOH, -CH2CH2CONH2, -CH2CH2COOH, -(CH2)3NHC(=NH)NH2, -(CH2)3NH2, -(CH2)3NHCOCH3, -(CH2)3NHCHO, -(CH2)4NHC(=NH)NH2, -(CH2)4NH2, -(CH2)4NHCOCH3, -(CH2)4NHCHO, -(CH2)3NHCONH2, -(CH2)4NHCONH2, -CH2CH2CH(OH)CH2NH2, 2-피리딜메틸-, 3-피리딜메틸-, 4-피리딜메틸-
Figure pat00416
,
Figure pat00417
, 또는
Figure pat00418
로부터 독립적으로 선택되며, 필요할 때 적합하게 보호되고,
RPR는 적합한 티올 보호 기이며, 물결선은 중간 링커 화합물 내에서 및 단계 (a): 단계 (a')로부터 결과로 얻은 탈보호된 식 VIIIa, VIIIb, VIIIc, VIIId, IXa 또는 IXb 생성물을 X'-D 모이어티와 접촉시키는 단계에서 적합하게 보호된 AD' 또는 Lp' 모이어티의 공유 부착을 나타내는데 X'는 AD' 또는 Lp의 유리 티올 기와 반응하여 티오-치환된 석신이미드 모이어티를 형성할 수 있는 말레이미드 모이어티로 구성된다.
대안으로, 방법은 단계 a': 상기 구조를 갖는 식 VIIIa, VIIIb, VIIIc, VIIId, IXa 또는 IXb에 대한 중간 링커 화합물 전구체를 탈보호하는 단계를 더 포함할 수 있는데 t는 1이고, AD'-AD' 또는 AD'-Lp'는 적합하게 보호되는데 적합하게 보호된 AD'-AD' 또는 AD'-Lp'는
Figure pat00419
의 구조를 가지며
R111은 수소 또는 메틸이고 RPR는 탈보호되는 적합한 티올 보호기이며 물결선은 중간 링커 화합물 내에서; 및 단계 (a): 단계 (a')로부터 결과로 얻은 탈보호된 식 VIIIa, VIIIb, VIIIc, VIIId, IXa 또는 IXb 생성물을 X'-D 모이어티와 접촉시키는 단계에서 적합하게 보호된 AD' 모이어티의 공유 부착을 나타내는데 X'는 AD'-AD' 또는 AD'-Lp'의 유리 티올 기와 반응하여 티오-치환된 석신이미드-함유 모이어티를 형성할 수 있는 말레이미드-함유 모이어티로 구성된다.
본원에서 기술된 식 I, II 또는 III의 구조로 표현되는 리간드-약물 컨쥬게이트의 제조 방법이 본원에서 제공되며, 방법은 단계 (a): 본원에서 기술된 식 X, XI 또는 XII의 구조로 표현되는 리간드-링커 화합물을 Lp' 및 AD'의 각각의 경우에 대하여 Lp-X-D 또는 AD-X-D 모이어티를 형성하도록 Lp' 또는 AD'와 반응하기에 충분한 양의 X'-D 모이어티와 접촉시키는 단계를 포함하는데, -X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이고; X'-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛 전구체이며 X'는 Lp' 및/또는 AD'와 반응할 수 있다.
이렇게 제조된 예시의 리간드-약물 컨쥬게이트는 본원에서 기술된 식 Ia, Ib, IIa, IIb, IIc, IIIa, 또는 IIIb로 표현되는 구조를 가지며 리간드-링커 화합물은 본원에서 기술된 식 XIa, XIb, XIc, XId, XIIa 또는 XIIb로 표현되는 구조를 가진다.
방법은 단계 a': 구조가 식 X, XI, XII, XIa, XIb, XIc, XId, XIIa 또는 XIIb에 해당하는 적합하게 보호된 리간드-링커 화합물을 탈보호하는 단계를 더 포함할 수 있는데 t는 0이고 적합하게 보호된 AD' 또는 Lp'는
Figure pat00420
Figure pat00421
의 구조를 갖는데
R111은 수소, p-하이드록시벤질, 메틸, 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -CH2CH2SCH3, -CH2CONH2, -CH2COOH, -CH2CH2CONH2, -CH2CH2COOH, -(CH2)3NHC(=NH)NH2, -(CH2)3NH2, -(CH2)3NHCOCH3, -(CH2)3NHCHO, -(CH2)4NHC(=NH)NH2, -(CH2)4NH2, -(CH2)4NHCOCH3, -(CH2)4NHCHO, -(CH2)3NHCONH2, -(CH2)4NHCONH2, -CH2CH2CH(OH)CH2NH2, 2-피리딜메틸-, 3-피리딜메틸-, 4-피리딜메틸-,
Figure pat00422
,
Figure pat00423
, 또는
Figure pat00424
로부터 독립적으로 선택되며, 필요할 때 적합하게 보호되고,
RPR는 적합한 티올 보호 기이며 물결선은 중간의 리간드-링커 화합물 내에서; 및 단계 (a): 단계 (a')로부터 결과로 얻은 탈보호된 식 X, XI, XII, XIa, XIb, XIc, XId, XIIa 또는 XIIb 생성물을 X'-D 모이어티와 접촉시키는 단계에서 적합하게 보호된 AD' 또는 Lp' 모이어티의 공유 부착을 나타내는데 X'는 AD' 또는 Lp'의 유리 티올 기와 반응하여 티오-치환된 석신이미드 모이어티를 형성할 수 있는 말레이미드 모이어티로 구성된다.
대안으로, 방법은 단계 (a'): 구조가 식 XIa, XIb, XIc, XId, XIIa 또는 XIIb에 해당하는 리간드-링커 화합물을 탈보호하는 단계를 더 포함할 수 있는데 t는 1이고 AD'-AD' 또는 AD'-Lp'는 적합하게 보호되는데 적합하게 보호된 AD'-AD' 모이어티는
Figure pat00425
의 구조를 가지며
R111은 수소 또는 메틸이고 RPR은 탈보호되는 적합한 티올 보호 기이며 물결선은 중간의 리간드-링커 화합물 내에서; 및 단계 (a): 단계 (a')로부터 결과로 얻은 탈보호된 식 XIa, XIb, XIc, XId, XIIa 또는 XIIb를 X'-D 모이어티와 접촉시키는 단계에서 적합하게 보호된 AD' 모이어티의 공유 부착을 나타내는데 X'는 AD'-AD' 또는 AD'-Lp'의 유리 티올 기와 반응하여 티오-치환된 석신이미드-함유 모이어티를 형성할 수 있는 말레이미드-함유 모이어티로 구성된다.
단계 (a')로부터 발생한 유리 티올(들)과 반응할 수 있는 예시의 말레이미드 모이어티는
Figure pat00426
의 구조를 갖는데 R17은 -(CH2)5C(=O)-이고 물결선은 X'-D 모이어티 내에서 부착을 나타내거나 또는
Figure pat00427
의 구조를 갖는데 물결선은 X'-D 모이어티 내에서 부착을 나타내고 아미노 기는 선택적으로 RPR 보호된 티올 기의 탈보호를 위한 조건 하에서 안정한 아미노 보호 기에 의해 보호된다.
실시예
일반적인 정보. 상업적으로 이용 가능한 모든 무수 용제를 추가의 정제 없이 사용하였다. PEG 시약을 Quanta BioDesign (Powell, OH)으로부터 얻었다. 분석적 박층 크로마토그래피를 실리카 겔 60 F254 알루미늄 시트 (EMD Chemicals, Gibbstown, NJ) 상에서 수행하였다. 원형 크로마토그래피를 Chromatotron 장치 (Harris Research, Palo Alto, CA) 상에서 수행하였다. 컬럼 크로마토그래피를 Biotage Isolera One 플래쉬 정제 시스템 (Charlotte, NC) 상에서 수행하였다. 분석적 HPLC를 Varian ProStar 330 PDA 검출기로 구성된 Varian ProStar 210 용제 전달 시스템 상에서 수행하였다. 샘플을 C12 Phenomenex Synergi 2.0 x 150 mm, 4 μm, 80 역상 컬럼 위에 용출시켰다. 산성 이동상은 0.05% 트라이플루오로아세트산 또는 0.1% 포름산을 함유하는 아세토니트릴 및 물 둘 다로 구성되어 있다 (각 화합물에 대하여 표시됨). 화합물을 주사 후 1분에 5%에서 11분에 95%까지 산성 아세토니트릴, 이어서 15분까지 등용매 95% 아세토니트릴의 선형 구배로 용출시켰다 (유속 = 1.0 mL/분). LC-MS를 두 개의 상이한 시스템 상에서 수행하였다. LC-MS 시스템 1은 C12 Phenomenex Synergi 2.0 x 150 mm, 4 μm, 80 Å 역상 컬럼이 장착된 HP Agilent 1100 HPLC 기기에 접속된 ZMD Micromass 질량 분석계로 구성되어 있다. 산성 용출액은 0.1% 수성 포름산에서 10분 동안 5%에서 95%까지 아세토니트릴, 이어서 5분 동안 등용매 95% 아세토니트릴의 선형 구배로 구성되어 있다 (유속 = 0.4 mL/분). LC-MS 시스템 2는 Waters 2996 Photodiode Array Detector를 구비한 Waters 2695 Separations Module과 접속된 Waters Xevo G2 Tof 질량 분석계로 구성되어 있으며; 컬럼, 이동상, 구배, 및 유속은 LC-MS 시스템 1에 대한 바와 같다.
항체-약물 컨쥬게이트의 LC-MS 데이터를 Waters Acquity H-Class UPLC 시스템에 결합된 Waters Xevo GS-S QTOF 상에서 얻었다. 샘플을 80℃에서 분석적 역상 컬럼 (Agilent Technologies, PLRP-S, 300, 2.1 mm ID x 50 mm, 8 μm) 위에서 색층 분석하였고 1 mL/분의 유속으로 0.05% 수성 TFA에서 12.5분 동안 25%에서 65%까지 아세토니트릴 중 0.01% TFA, 이어서 1.5분 동안 등용매 65% 아세토니트릴 중 0.01% TFA의 선형 구배로 용출시켰다. 경쇄 및 중쇄에 대한 질량 분석 데이터를 500-4000 m/z의 질량 범위를 사용하여 ESI+ 모드에서 얻었고 결과로 얻은 컨쥬게이트의 질량을 결정하기 위해 MaxEnt1을 사용하여 디콘볼루트(deconvolute)하였다.
예비 HPLC를 Varian ProStar 330 PDA 검출기로 구성된 Varian ProStar 210 용제 전달 시스템 상에서 수행하였다. 생성물을 C12 Phenomenex Synergi 10.0 x 250 mm, 4 μm, 80 Å 역상 컬럼 위에서 정제하여 물 (용제 A) 중 0.1% 포름산 및 아세토니트릴 (용제 B) 중 0.1% 포름산으로 용출시켰다. 정제 방법은 용제 A에서 영제 B까지의 다음의 구배로 구성되어 있다: 0분에서 5분까지 90:10; 5분에서 80분까지 90:10 내지 10:90; 이어서 5분 동안 등용매 10:90. 유속은 4.6 mL/분이었고 254 nm에서 관찰하였다. 계획 3 및 4의 화합물에 대하여 예비 HPLC를 이동상 둘 다에서, 0.1% 포름산 대신에, 0.1% 트라이플루오로아세트산으로 수행하였다. NMR 스펙트럼 데이터를 Varian Mercury 400 MHz 분광계 상에서 수집하였다. 결합 상수 (J)를 헤르츠로 보고한다.
실시예 1: 직렬 배향으로 PEG 유닛을 포함하는 글루쿠로니드-MMAE 약물-링커의 합성
Figure pat00428
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-(3-아미노프로판아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (3): 화합물 2의 합성이 앞서 설명되었는데 (미국 특허 공개 2008/0241128), 이것은 본원에 참고로 포함된다. 글루쿠로니드-MMAE 중간물 2 (40 mg, 26.8 μmol)를 함유하는 플라스크에 0.9 mL 메탄올 및 0.9 mL 테트라하이드로푸란을 첨가하였다. 이어서 용액을 얼음 수조에서 냉각시켰고 수산화 리튬 1수화물 (6.8 mg, 161 μmol)을 용액으로서 0.9 mL 물에 적가하였다. 이어서 반응물을 얼음 위에서 1.5시간 동안 교반하였고, 그 시점에 LC/MS는 생성물로의 완전한 전환을 나타냈다. 이어서 빙초산 (9.2 μL, 161 μmol)을 첨가하였고 반응물을 농축 건조하였다. 예비 HPLC는 유성 잔기로서 충분히 탈보호된 글루쿠로니드-MMAE 링커 중간물 3 (26 mg, 87%)을 제공하였다. 분석적 HPLC (0.1% 포름산): t R 9.3분. LC-MS 시스템 1: t R 11.10분, m/z (ES+)는 1130.48 (M+H)+로 발견되었고, m/z (ES-)는 1128.63 (M-H)-로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)-2-(1-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)-3,79-디옥소-7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43,46,49,52,55,58,61,64,67,70,73,76-테트라코사옥사-4,80-디아자트리옥타콘탄아미도)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (4): 용액으로서 디메틸아세트아미드 중 말레이미도-PEG24-NHS 에스터 (32 mg, 23 μmol) (200 mg/mL)를 무수 DMF (0.94 mL)에 용해된 탈보호된 글루쿠로니드-MMAE 중간물 3 (26 mg, 23 μmol)을 함유하는 플라스크에 첨가하였다. 디아이소프로필에틸아민 (20 μL, 115 μmol)을 첨가하였고 반응물을 질소 하에 주위 온도에서 6시간 동안 교반하였으며, 이 시점에 LC/MS는 원하는 생성물로의 전환을 나타냈다. 반응물을 예비 HPLC로 정제하여 유성 잔기로서 선형 말레이미도-PEG24-글루쿠로니드-MMAE 링커 4 (31 mg, 55%)를 제공하였다. 1H NMR (CD3OD) δ (ppm) 0.92 (m, 16H), 1.15 (m, 6H), 1.42 (m, 2H), 1.60 (m, 2H), 1.91 (m, 4H), 2.20 (m, 3H), 2.48 (m, 6H), 2.66 (m, 3H), 2.96 (m, 4H), 3.10 (s, 2H), 3.27 (s, 2H), 3.31 (s, 8H), 3.38 (m, 5H), 3.44 (m, 2H), 3.57 (m, 6H), 3.62 (m, 79H), 3.77 (m, 5H), 3.87 (t, J = 9.6 Hz, 2H), 4.05 (m, 1H), 4.21 (m, 3H), 4.53 (m, 2H), 4.61 (m, 2H), 4.80 (m, 2H), 5.14 (m, 3H), 6.82 (s, 2H), 7.10 (m, 2H), 7.21 (m, 2H), 7.35 (m, 2H), 7.39 (m, 2H), 7.74 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.94 (m, 2H), 8.10 (m, 1H), 8.27 (m, 2H). 분석적 HPLC (0.1% 포름산): t R 9.9분. LC-MS 시스템 1: t R 11.94분, m/z (ES+)는 1205.34 (M+2H)2+로 발견되었다. LC-MS 시스템 2: t R 10.38분, m/z (ES+)는 2410.3225 (M+H)+로 발견되었다.
실시예 2: 병렬 배향으로 PEG 유닛을 포함하는 글루쿠로니드-MMAE 약물-링커의 합성
Figure pat00429
(S)-80-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)-74-옥소-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75-아자헨옥타콘탄-81-오익 산 (6): 1.6 mL 무수 디클로로메탄, 이어서 메톡시-PEG24-OSu (100 mg, 81.5 μmol)를 Nα-Fmoc-리신 5 (30 mg, 81.5 μmol)를 함유하는 플라스크에 첨가하였다. 이어서 DIPEA (71 μL, 408 μmol)를 첨가하였고 반응물을 질소 하에 실온에서 교반하였으며 TLC 및 LC/MS가 계속되었다. 2 h 후, LC/MS는 생성물로의 전환을 나타냈다. 반응 용액을 디클로로메탄에서 희석하였고 정제용 1 mm 크로마토트론 플레이트에 직접 로딩하였다. 플레이트를 메탄올의 양을 증가시키면서 (0% 내지 15%) 디클로로메탄으로 용출시켜서 원하는 생성물 6 (63 mg, 53%)을 제공하였다. TLC: Rf = 0.17, CH2Cl2 중 10% MeOH. 1H NMR (CDCl3) δ (ppm) 1.48 (m, 6H), 2.47 (m, 5H), 3.20 (m, 2H), 3.38 (s, 3H), 3.63 (m, 86H), 4.16 (m, 2H), 4.36 (m, 1H), 7.26 (m, 3H), 7.35 (m, 2H), 7.60 (m, 2H), 7.71 (m, 3H). 분석적 HPLC (0.1% 포름산): t R 10.8분. LC-MS 시스템 1: t R 11.95분, m/z (ES+)는 1468.40 (M+H)+로 발견되었고, m/z (ES-)는 1466.36 (M-H)-로 발견되었다.
(S)-2,5-디옥소피롤리딘-1-일 80-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)-74-옥소-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75-아자헨옥타콘탄-81-오에이트 (7): 플라스크를 Nα-Fmoc-리신(PEG24)-OH 6 (63 mg, 43 μmol) 및 0.43 mL 무수 테트라하이드로푸란으로 대전시켰다. N-하이드록시석신이미드 (5.5 mg, 47 μmol)를 첨가하였고, 이어서 디아이소프로필카르보디이미드 (7.3 μL, 47 μmol)를 첨가하였다. 반응물을 질소 하에 밀봉하였고 밤새 교반하였다. 18 h 후, 추가적인 N-하이드록시석신이미드 (5.5 mg, 47 μmol) 및 디아이소프로필카르보디이미드 (7.3 μL, 47 μmol)를 첨가하였고 추가 4시간 동안 교반을 계속하였으며, 이 시점에 LC/MS는 생성물로의 완전한 전환을 나타냈다. 미가공 반응물을 디클로로메탄에서 희석하였고 메탄올의 양을 증가시키면서 (0% 내지 10%) 디클로로메탄으로 용출된 1 mm 플레이트 상에서 원형 크로마토그래피로 정제하여 원하는 활성화된 에스터 7 (36 mg)을 제공하였다. 물질을 추가의 특성화 없이 이월하였다. TLC: Rf = 0.43, 10% MeOH in CH2Cl2. 분석적 HPLC (0.1% 포름산): t R 11.4분. LC-MS 시스템 2: t R 11.01분, m/z (ES+)는 1564.8379 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-80-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)-74,81-디옥소-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82-디아자펜타옥타콘탄아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (8): 탈보호된 글루쿠로니드-MMAE 링커 중간물 3 (26 mg, 23 μmol)을 무수 디메틸포름아미드 (0.58 mL)에 용해시켰고 Nα-Fmoc-리신(PEG)-OSu 7 (36 mg, 23 μmol)을 함유하는 플라스크에 첨가하였다. 이어서 디아이소프로필에틸아민 (20 μL, 115 μmol)을 첨가하였고, 이어서 반응물을 질소 하에 실온에서 교반하였다. 4.5 h 후, LC-MS는 생성물로의 전환을 나타냈다. 생성물을 예비 HPLC로 정제하여 유성 잔기로서 Fmoc-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 중간물 8 (30 mg, 두 단계에 걸쳐 50%)을 제공하였다. 분석적 HPLC (0.1% 포름산): t R 11.4분. LC-MS 시스템 1: t R 12.31분, m/z (ES+)는 1291.05 (M+2H)2+로 발견되었다. LC-MS 시스템 2: t R 11.30분, m/z (ES+)는 2580.2515 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-80-아미노-74,81-디옥소-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82-디아자펜타옥타콘탄아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (9): Fmoc-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 중간물 8 (30 mg, 12 μmol)을 0.46 mL 무수 디메틸포름아미드에 용해시킨 후, 이어서 피페리딘 0.12 mL를 첨가하였다. 반응물을 질소 하에 3시간 동안 교반하였고 이어서 농축 건조하였다. 생성물을 예비 HPLC로 정제하여 유성 잔기로서 H-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 중간물 9 (24 mg, 87%)를 제공하였다. 1H NMR (CDCl3) δ (ppm) 0.92 (m, 14H), 1.14 (m, 6H), 1.42 (m, 5H), 1.79 (m, 8H), 2.22 (m, 3H), 2.42 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.47 (m, 2H), 2.65 (m, 2H), 2.76 (m, 2H), 2.95 (m, 3H), 3.10 (m, 3H), 3.31 (m, 8H), 3.35 (m, 6H), 3.54 (m, 5H), 3.63 (s, 70H), 3.72 (t, J = 6.0 Hz, 3H), 3.85 (m, 2H), 4.07 (m, 1H), 4.22 (m, 3H), 4.52 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 4.61 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 4.71 (m, 2H), 5.11 (m, 3H), 7.12 (m, 1H), 7.21 (m, 1H), 7.31 (m, 3H), 7.37 (m, 2H), 7.75 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.89 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 8.26 (m, 2H). 분석적 HPLC (0.1% 포름산): t R 8.9분. LC-MS 시스템 1: t R 11.18분, m/z (ES+)는 1178.97 (M+2H)2+로 발견되었다. LC-MS 시스템 2: t R 9.50분, m/z (ES+)는 2358.2341 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)-2-((S)-80-(6-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)헥산아미도)-74,81-디옥소-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82-디아자펜타옥타콘탄아미도)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (10): 말레이미도카프로산 NHS 에스터 (4.2 mg, 14 μmol)를 0.6 mL 무수 디메틸포름아미드에 용해시켰고 H-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 중간물 9 (24 mg, 10 μmol)를 함유하는 플라스크로 옮겼다. 이어서 디아이소프로필에틸아민 (10 μL, 58 μmol)을 첨가하였고, 반응물을 질소 하에 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 예비 HPLC로 직접 정제하여 유성 잔기로서 MC-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 링커 10 (23 mg, 90%)을 제공하였다. 1H NMR (CD3OD) δ (ppm) 0.87 (m, 13H), 1.12 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.17 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 1.24 (m, 2H), 1.48 (m, 9H), 1.80 (m, 5H), 2.19 (m, 4H), 2.42 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.48 (m, 2H), 2.64 (m, 2H), 2.96 (m, 3H), 3.10 (s, 1H), 3.12 (m, 2H), 3.15 (s, 1H), 3.27 (s, 6H), 3.35 (m, 3H), 3.43 (m, 3H), 3.54 (m, 3H), 3.58 (m, 2H), 3.63 (m, 64H), 3.70 (m, 4H), 3.92 (m, 2H), 4.22 (m, 4H), 4.54 (m, 1H), 4.61 (t, J = 6.4 Hz, 1H), 4.83 (m, 1H), 5.13 (m, 3H), 6.80 (s, 2H), 7.10 (m, 1H), 7.20 (m, 2H), 7.29 (m, 2H), 7.38 (m, 2H), 7.74 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.90 (m, 3H), 8.08 (s, 1H), 8.26 (m, 2H). 분석적 HPLC (0.1% 포름산): t R 10.6분. LC-MS 시스템 1: t R 11.88분, m/z (ES+)는 1276.23 (M+2H)2+로 발견되었다. LC-MS 시스템 2: t R 10.54분, m/z (ES+)는 2551.2871 (M+H)+로 발견되었다.
실시예 3: mDPR (말레이미도-디아미노프로파노익) 글루쿠로니드-MMAE 약물-링커의 합성
Figure pat00430
50 ml 둥근 바닥 플라스크에서, H-DPR(boc)-OH 및 말레산 무수물을 4 부피에 용해시켰다. 아세트산 및 용액을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 로토밥(rotovap) 상에서 오일로 농축하였고, 생성물을 ~ 10 ml 디클로로메탄을 첨가하여 침전시켰다. 침전물을 진공 여과로 수거하였고, 디클로로메탄으로 세척하였으며, 진공 오븐에서 밤새 건조시켰다.
말레일-DPR(boc)-OH를 콘덴서가 장착된 50 ml 둥근 바닥 플라스크에서 분자체 위에서 톨루엔 (3 ml) 및 트리에틸아민 (224 uL)에 현탁하였다. DMA (~150 uL)를 첨가하여 용해를 지원하였다. 용액을 125 ℃로 가열하였고 4시간 동안 환류시켰으며 그 이후 반응물은 LCMS에 의해 완전한 것으로 나타났다. 반응 혼합물을 로토밥 상에서 건조 농축하였고, DMSO에 재용해시켜서 예비 HPLC로 정제하였다. 생성물을 흰색 분말로서 분리하였다.
Figure pat00431
(S)-2,5-디옥소피롤리딘-1-일 3-((tert-부톡시카르보닐)아미노)-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판오에이트 (12): (S)-Nα-말레이미도-Nβ-Boc-디아미노프로파노익산 11 (계획 3a) (400 mg, 1.4 mmol)을 7 mL 무수 디메틸포름아미드에 용해시켰다. N-하이드록시석신이미드 (178 mg, 1.5 mmol)를 첨가한 후, 이어서 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보디이미드 (298 mg, 1.5 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 질소 하에 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 수성 워크업(workup)을 120 mL 물로의 희석을 통해 달성하였다; 이어서 수층을 60 mL 에틸 아세트산염으로 세 번 추출하였다. 이어서 결합된 유기층을 브라인(brine)으로 세척하였고, 황산 나트륨 위에서 건조시켜서, 농축 건조하였다. 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하였으며, 헥산:에틸 아세트산염의 혼합물 (50:50 내지 0:100)을 용출시켜 (S)-Nα-말레이미도-Nβ-BOC-디아미노프로파노익산 NHS 에스터 [MDpr(Boc)-OSu] 12 (297 mg, 55%)를 제공하였다. LC-MS 시스템 1: t R 12.23분, m/z (ES+)는 282.0599 (M+H-BOC group)+로 발견되었다. LC-MS 시스템 2: t R 11.30분, m/z (ES+)는 2580.2515 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-(3-((S)-3-((tert-부톡시카르보닐)아미노)-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)프로판아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (13): MDpr(Boc)-OSu 12 (33 mg, 86 μmol)를 1.1 mL 무수 디메틸포름아미드에 용해시켰고 탈보호된 글루쿠로니드-MMAE 링커 중간물 3 (49 mg, 43 μmol)을 함유하는 플라스크에 첨가하였다. 이어서 디아이소프로필에틸아민 (37 μL, 220 μmol)를 첨가하였고, 이어서 반응물을 질소 하에 실온에서 30분 동안 교반하였다. 반응을 37 μL 빙초산으로 퀸칭(quench)하였고 예비 HPLC로 정제하여 MDpr(BOC)-글루쿠로니드-MMAE 중간물 13 (39 mg, 65%)을 제공하였다. LC-MS 시스템 2: t R 11.09분, m/z (ES+)는 1396.7321 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-(3-((S)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)프로판아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (14): MDpr(BOC)-글루쿠로니드-MMAE 중간물 13 (18 mg, 13 μmol)을 함유하는 플라스크를 질소 하에 얼음 수조에서 0℃로 냉각하였다. 디클로로메탄 (1.3 mL) 중 10% 트라이플루오로아세트산의 용액을 적가하였다. 반응물을 0℃에서 2 h 동안 교반하였으며 이 시점에 LC-MS는 완전한 Boc 탈보호를 나타냈다. 이어서 반응물을 미가공 잔기로 농축하였고 예비 HPLC로 정제하여 MDpr-글루쿠로니드-MMAE 링커 14 (15 mg, 92%)를 제공한다. LC-MS 시스템 2: t R 9.13분, m/z (ES+)는 1296.6697 (M+H)+로 발견되었다.
실시예 4: 병렬 배향으로 PEG 유닛을 포함하는 mDPR (말레이미도-디아미노프로파노익) 글루쿠로니드-MMAE 약물-링커의 합성
Figure pat00432
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-80-((S)-3-((tert-부톡시카르보닐)아미노)-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-74,81-디옥소-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82-디아자펜타옥타콘탄아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (15): MDpr(BOC)-OSu 12 (33 mg, 86 μmol)를 0.66 mL 무수 디메틸포름아미드에 용해시켰고 H-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 링커 중간물 9 (135 mg, 57 μmol)을 함유하는 플라스크에 첨가하였다. 이어서 디아이소프로필에틸아민 (50 μL, 290 μmol)을 첨가하였고, 이어서 반응물을 질소 하에 실온에서 2.5 h 동안 교반하였다. 반응을 50 μL 빙초산으로 퀸칭하였고 예비 HPLC로 정제하여 MDpr(BOC)-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 중간물 15 (86 mg, 58%)을 제공하였다. LC-MS 시스템 2: t R 11.71분, m/z (ES+)는 2624.2004 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-80-((S)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-74,81-디옥소-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82-디아자펜타옥타콘탄아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (16): MDpr(BOC)-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 중간물 15 (86 mg, 33 umol)을 함유하는 플라스크를 질소 하에 얼음 수조에서 0℃로 냉각하였다. 디클로로메탄 (3.3 mL) 중 10% 트라이플루오로아세트산의 용액을 적가하였다. 이어서 반응물을 0℃에서 2 h 동안 교반하였으며, 이 시점에서 LC-MS는 완전한 Boc 탈보호를 나타냈다. 이어서 반응물을 미가공 잔기로 농축하였고 예비 HPLC로 정제하여 MDpr-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE 링커 16 (38 mg, 46%)를 제공하였다. LC-MS 시스템 2: t R 10.54분, m/z (ES+)는 2524.2256 (M+H)+로 발견되었다.
실시예 5: 병렬 배향으로 PEG12, PEG8, 또는 PEG4-(PEG4) 3 유닛을 포함하는 mDPR (말레이미도-디아미노프로파노익) 글루쿠로니드-MMAE 약물-링커의 합성
Figure pat00433
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-44-((R)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-38,45-디옥소-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35-도데카옥사-39,46-디아자노나테트라콘탄아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (17): MDpr-Lys(PEG12)-글루쿠로니드-MMAE 링커 17를 16과 동일하고, 계획 2 및 4에서 기술된 방식으로 제조하였다. LC-MS 시스템 2: t R 9.88분, m/z (ES+)는 1996.1001 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-32-((R)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-26,33-디옥소-2,5,8,11,14,17,20,23-옥타옥사-27,34-디아자헵타트리아콘탄아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (18): MDpr-Lys(PEG8)-글루쿠로니드-MMAE 링커 17를 16과 동일하고, 계획 2 및 4에서 기술된 방식으로 제조하였다 LC-MS 시스템 2: t R 10.50분, m/z (ES+)는 1818.8678 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-48-((R)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-15,22,38,42,49-펜타옥소-20,20-비스(15-옥소-2,5,8,11,18-펜타옥사-14-아자노나데칸-19-일)-2,5,8,11,18,25,28,31,34-노나옥사-14,21,37,43,50-펜타아자트리펜타콘탄아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (19): MDpr-Lys(PEG4[PEG4]3)-글루쿠로니드-MMAE 링커 19를 16과 동일하고, 계획 2 및 4에서 기술된 방식으로 제조하였다 LC-MS 시스템 2: t R 9.92분, m/z (ES+)는 2674.3813 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-20-((R)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-14,21-디옥소-2,5,8,11-테트라옥사-15,22-디아자펜타코산아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (42): MDpr-Lys(PEG4)-글루쿠로니드-MMAE 링커 42를 16과 동일하고, 계획 2 및 4에서 기술된 방식으로 제조하였다 LC-MS 시스템 2: t R 10.18분, m/z (ES+)는 1642.8586 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-((S)-14-((R)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-8,15-디옥소-2,5-디옥사-9,16-디아자노나데칸아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (43): MDpr-Lys(PEG2)-글루쿠로니드-MMAE 링커 43를 16과 동일하고, 계획 2 및 4에서 기술된 방식으로 제조하였다 LC-MS 시스템 2: t R 10.10분, m/z (ES+)는 1554.8093 (M+H)+로 발견되었다.
(2S,3S,4S,5R,6S)-6-(2-(3-((S)-6-acet아미도-2-((R)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)헥산아미도)프로판아미도)-4-((5S,8S,11S,12R)-11-((S)-sec-부틸)-12-(2-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-2-옥소에틸)-5,8-디아이소프로필-4,10-디메틸-3,6,9-트리옥소-2,13-디옥사-4,7,10-트리아자테트라데실)페녹시)-3,4,5-트리하이드록시테트라하이드로-2H-피란-2-카르복시산 (44): MDpr-Lys(Ac)-글루쿠로니드-MMAE 링커 44를 16과 동일하고, 계획 2 및 4에서 기술된 방식으로 제조하였다 LC-MS 시스템 2: t R 10.38분, m/z (ES+)는 1466.8109 (M+H)+로 발견되었다.
실시예 6: 병렬 배향으로 PEG 유닛을 포함하는 mDPR (말레이미도-디아미노프로파노익) 발린-시트룰린-MMAE 약물-링커의 합성
Figure pat00434
4-((80S,83S,86S)-80-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카르보닐)아미노)-83-아이소프로필-74,81,84-트리옥소-86-(3-우레이도프로필)-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82,85-트리아자헵타옥타콘탄아미도)벤질 ((S)-1-(((S)-1-(((3R,4S,5S)-1-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-3-메톡시-5-메틸-1-옥소헵탄-4-일)(메틸)아미노)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)아미노)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)(메틸)카바메이트 (21): ValCit-PAB-MMAE 링커 (미국 특허 번호7,659,241에서 기술된 바와 같이 합성됨) 중간물 20 (16 mg, 14 μmol)를 무수 디메틸포름아미드 (0.28 mL)에 용해시켰고 Nα-Fmoc-리신(PEG)-OSu 7 (25 mg, 17 μmol)를 함유하는 플라스크에 첨가하였다. 이어서 디아이소프로필에틸아민 (12 μL, 70 μmol)을 첨가하였고, 이어서 반응물을 질소 하에 실온에서 교반하였다. 6 h 후, LC-MS는 생성물로의 전환을 나타냈다. 생성물을 예비 HPLC로 정제하여 유성 잔기로서 Fmoc-Lys(PEG24)-ValCit-PAB-MMAE 중간물 21 (15 mg, 42%)을 제공하였다. 분석적 HPLC (0.1% 포름산): LC-MS 시스템 2: t R 11.67분, m/z (ES+)는 2573.2493 (M+H)+로 발견되었다.
4-((80S,83S,86S)-80-아미노-83-아이소프로필-74,81,84-트리옥소-86-(3-우레이도프로필)-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82,85-트리아자헵타옥타콘탄아미도)벤질 ((S)-1-(((S)-1-(((3R,4S,5S)-1-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-3-메톡시-5-메틸-1-옥소헵탄-4-일)(메틸)아미노)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)아미노)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)(메틸)카바메이트 (22): Fmoc-Lys(PEG24)-ValCit-PAB-MMAE 중간물 21 (15 mg, 6 μmol)을 0.16 mL 무수 디메틸포름아미드에 용해시킨 후, 이어서 피페리딘 0.04 mL을 첨가하였다. 반응물을 질소 하에 1.5시간 동안 교반하였고 이어서 농축 건조하였다. 생성물을 예비 HPLC로 정제하여 유성 잔기로서 H-Lys(PEG24)-ValCit-PAB-MMAE 중간물 22 (13 mg, 93%)을 제공하였다. LC-MS 시스템 2: t R 9.72분, m/z (ES+)는 2351.1787 (M+H)+로 발견되었다.
4-((80S,83S,86S)-80-((S)-3-((tert-부톡시카르보닐)아미노)-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-83-아이소프로필-74,81,84-트리옥소-86-(3-우레이도프로필)-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82,85-트리아자헵타옥타콘탄아미도)벤질 ((S)-1-(((S)-1-(((3R,4S,5S)-1-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-3-메톡시-5-메틸-1-옥소헵탄-4-일)(메틸)아미노)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)아미노)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)(메틸)카바메이트 (23): MDpr(BOC)-OSu 12 (4 mg, 11 μmol)를 무수 디메틸포름아미드 0.12 mL에 용해시켰고 H-Lys(PEG24)-ValCit-PAB-MMAE 링커 중간물 22 (13 mg, 5.5 μmol)을 함유하는 플라스크에 첨가하였다. 이어서 디아이소프로필에틸아민 (5 μL, 28 μmol)을 첨가하였고, 이어서 질소 하에 실온에서 1 h 동안 교반하였다. 반응을 5 μL 빙초산으로 퀸칭하였고 예비 HPLC로 정제하여 MDpr(Boc)-Lys(PEG24)-ValCit-PAB-MMAE 중간물 23 (10 mg, 69%)을 제공하였다. LC-MS 시스템 2: t R 11.25분, m/z (ES+)는 2617.3203 (M+H)+로 발견되었다.
4-((80S,83S,86S)-80-((S)-3-아미노-2-(2,5-디옥소-2,5-디하이드로-1H-피롤-1-일)프로판아미도)-83-아이소프로필-74,81,84-트리옥소-86-(3-우레이도프로필)-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71-테트라코사옥사-75,82,85-트리아자헵타옥타콘탄아미도)벤질 ((S)-1-(((S)-1-(((3R,4S,5S)-1-((S)-2-((1R,2R)-3-(((1S,2R)-1-하이드록시-1-페닐프로판-2-일)아미노)-1-메톡시-2-메틸-3-옥소프로필)피롤리딘-1-일)-3-메톡시-5-메틸-1-옥소헵탄-4-일)(메틸)아미노)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)아미노)-3-메틸-1-옥소부탄-2-일)(메틸)카바메이트 (24): MDpr(Boc)-Lys(PEG24)-ValCit-PAB-MMAE 중간물 23 (10 mg, 4 umol)을 함유하는 플라스크를 질소 하에 얼음 수조에서 0℃로 냉각하였다. 디클로로메탄 (0.4 mL) 중 10% 트라이플루오로아세트산의 용액을 적가하였다. 이어서 반응물을 0℃에서 3 h 동안 교반하였다. 이어서 반응물을 미가공 잔기로 농축하였고 예비 HPLC로 정제하여 MDpr-Lys(PEG24)-ValCit-PAB-MMAE 링커 24 (4 mg, 40%)를 제공하였다. LC-MS 시스템 2: t R 9.81분, m/z (ES+)는 2517.2930 (M+H)+로 발견되었다.
실시예 7: 병렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC는 그것들의 비-PEG화된 대응물 또는 직렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC와 유사한 시험관 내 활성을 나타낸다
지수 증식기 성장에서 배양된 세포를 24 h 동안 20% FBS가 보충된 150 μL RPMI 1640을 함유하는 96-웰 플레이트에 분주하였다. 세포 배양 배지에서 ADC의 연속 희석물을 4x 작용 농도로 제조하였다; 각 희석물 50 μL을 96-웰 플레이트에 첨가하였다. ADC의 첨가 후, 세포를 4 d 동안 37℃에서 테스트 항목과 함께 배양하였다. 96 h 후, 성장 억제를 Cell Titer Glo (Promega, Madison, WI)로 평가하였고 발광을 플레이트 리더 상에서 측정하였다. 3배수로 결정되는 IC50 값은 본원에서 미처리 대조군에 비해 세포 성장의 50% 감소를 초래하는 농도로 한정된다.
화합물 1, 4, 및 10을 그것들의 사슬 간 티올을 통해 항체 당 8 약물의 평균 약물 로딩으로 미국 특허 번호 7,090,843에서 기술된 키메라 cAC10 항체에 컨쥬게이션하였다. 화합물 4 및 10이 상기 기술된다. 화합물 1은 다음과 같다:
Figure pat00435
결과로 생긴 ADC의 시험관 내 세포 독성 활성을 CD30+ 및 CD30- 세포주에 대하여 측정하였다. PEG의 첨가 및 그것의 배열은 시험관 내 활성에 대하여 어떠한 유의한 영향도 미치지 않았다; ADC 효능에서 경미한 차이만이 관찰되었고, 두 세포주 (L540cy 및 Karpas-299)에서 활성은 근본적으로 동일하였다 (표 1).
Figure pat00436
실시예 8: 병렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC는 직렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC와 비교하여 바람직한 약물동력학을 나타낸다
항체 및 ADC 방사성 동위원소 라벨링 - 약물동력학 (PK) 실험을 방사성 동위원소로 라벨링된 항체 또는 ADC를 사용하여 수행하였다. PK 테스트 항목을 다음 과정을 사용하여 방사성 동위원소로 라벨링하였다. 추가적인 50 mM 인산 칼륨 (pH 8.0) 및 50 mM 염화 나트륨이 보충된 PBS 중 항체 또는 ADC의 용액에 항체 또는 ADC mg 당 55 μCi N-석신이미딜 프로피오네이트, [프로피오네이트-2,3-3H]- (Moravek Biochemicals, 제품 번호: MT 919, 80 Ci/mmol, 1 mCi/mL, 9:1 헥산:에틸 아세트산염 용액)을 첨가하였다. 결과로 얻은 혼합물을 보텍싱(vortex)하였고 2시간 동안 실온에 두었다. 혼합물을 4,000 x g에서 5분 동안 원심분리하였고 낮은 수층을 제거하였으며 Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Units (Millipore, 제품 번호: UFC903024, 30 kDa MWCO)으로 분할하였다. 컨쥬게이트되지 않은 방사능을 4 라운드의 희석 및 4,000 x g에서의 원심분리로 제거하였다. 결과로 얻은 생성물을 멸균 0.22 μm Ultrafree-MC Centrifugal Filter Units (Millipore, 제품 번호: UFC30GV0S)을 통해 여과하였고 최종 항체 또는 ADC 농도를 분광 광도계를 사용하여 측정하였다. 각 생성물의 특이적 활성 (μCi/mg)을 액체 신틸레이션 계수로 결정하였다.
약물동력학적 실험 - 컨쥬게이트되지 않은 항체 또는 ADC의 약물동력학적 성질을 여러 설치류 모델에서 검사하였다. 각 실험에서, 동물 중량 kg 당 방사성 동위원소로 라벨링된 항체 또는 ADC 1-3 mg을 꼬리 정맥을 통해 주사하였다. 각각의 테스트 항목을 복제 동물에 한 번 투여하였다. 다양한 시점에 배뇨끝머리출혈(terminal bleed)에 대하여 심장 천자로 또는 복재 정맥을 통해 K2EDTA 튜브로 혈액을 빨아들였다. 혈장을 10분 동안 10,000 x g로의 원심분리로 분리하였다. 각 시점의 혈장 샘플 10-20 μL를 4 mL Ecoscint-A 액체 신틸레이션 칵테일 (National Diagnostics)에 첨가하였고 총 방사능을 액체 신틸레이션 계수로 측정하였다. 결과로 얻은 분 당 붕괴의 값을 μCi로 전환하였고 방사성 동위원소로 라벨링된 테스트 항목의 특이적 활성을 사용하여 각 시점에 혈장에 남아있는 항체 또는 ADC의 농도를 계산하였다. 약물동력학적 파라미터 (클리어런스 및 AUC)를 결과로 얻은 혈장 농도 데이터로부터 결정하였다. 추정된 약물동력학적 파라미터를 정맥 내 볼루스 투여 옵션을 사용하여 Phoenix WinNonlin v6.3 (Pharsight, Mountain View, CA)에서 비-구획적 분석으로 계산하였다.
화합물 1, 4, 및 10을 그것들의 사슬 간 티올을 통해 항체 당 8 약물의 평균 약물 로딩으로 본원에 참고로 포함된 미국 특허 번호 7,090,843에서 기술된 키메라 cAC10 항체에 컨쥬게이션하였다. 예상된 바와 같이, 8 카피의 비-PEG화된 약물-링커 1로 제조된 ADC는 컨쥬게이트되지 않은 항체에 비해 매우 빠른 클리어런스 및 낮은 노출을 나타냈다 (도 7). 놀랍게도, 직렬 배열된 PEG를 이용하는 PEG화된 약물-링커 4는 비-PEG화된 포맷보다 더 빠른 클리어런스 및 더 낮은 노출로 ADC를 수득하였다. 이 결과는 예상 외로 이 설계에 따라 제조된 ADC의 기술에 있어서 예의 수를 제공하였다. 그에 반해, 병렬 배열된 PEG를 이용하는 약물-링커 10으로 제조된 ADC는 비-PEG화된 포맷보다 훨씬 더 느린 클리어런스 및 더 높은 노출을 수득하였다 (도 7 및 표 2 참조).
Figure pat00437
대안으로, ELISA 기반 총 항체 (Tab) 검정을 사용하여 약물동력학적 측정값을 얻을 수 있다. 0.05M 카보네이트-바이카보네이트 완충액 (pH 9.6, Sigma Aldrich, St. Louis, MO) 중 항-인간 IgG kappa 항체의 100 μL 용액 (0.5 mg/mL, 항체 Solutions, Mountain View CA)을 MaxiSorp™ (Sigma Aldrich, St. Louis, MO)으로 코팅된 96-웰 폴리스티렌 플레이트의 각 웰에 첨가하였다. 플레이트를 4℃에서 밤새 배양하였다. 배양 후, 플레이트를 0.05% Tween-20 (PBS-T)을 함유하는 PBS로 세 번 세척하였다. 이어서 웰을 1% 소 혈청 알부민을 함유하는 PBS-T로 실온에서 적어도 1시간 동안 블로킹하였다(block). 블로킹 후, 플레이트를 PBS-T로 세 번 세척하였다. 표준 곡선을 생성하기 위해 항체 또는 ADC 표준의 농축된 스톡(stock) (40 x 농도)을 래트 또는 마우스 혈청에서 제조하였다. 이어서 혈장 샘플 및 표준을 PBS-T에서 1:40으로 희석하였다. 희석된 샘플 및 표준 (100 μL)을 ELISA 플레이트의 웰에 첨가하였고 실온에서 1시간 동안 배양하였다. 배양 후, 샘플을 제거하였고 플레이트를 PBS-T로 세 번 세척하였다. Peroxidase-AffiniPure F(ab')2 Fragment Goat Anti-Human IgG, Fcγ Fragment Specific (Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc., West Grove, PA)의 용액을 PBS-T에서 1:30,000으로 희석하였고 100 μL를 각 웰에 첨가하였다. 플레이트를 실온에서 1시간 동안 배양하였다. 배양 후, 샘플을 제거하였고 플레이트를 PBS-T로 세 번 세척하였다. SureBlueTMB Microwell Peroxidase Substrate (KPL, Inc. Gaithersburg, MD)의 용액을 각 웰에 첨가하였다 (100 μL). 플레이트를 실온에서 11 내지 12분 동안 배양하였고 반응을 100 μL 1N HCl로 퀸칭하였다. 플레이트를 Molecular Devices Spectromax 플레이트 리더 상에서 450 nm에서 판독하였다.
실시예 9: 병렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC는 직렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC 또는 PEG 유닛이 없는 ADC와 비교하여 개선된 생체 내 활성을 갖는다
생체 내 이종 이식 모델 - 모든 실험을 국제 실험동물 관리 평가 인증 협회(Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care)에 의해 충분히 정식으로 인증된 시설에서 실험동물 관리 위원회(Animal Care and Use Committee)에 따라 실시하였다. 효능 실험을 Karpas 299 미분화 대세포성 림프종, L540cy 호지킨 림프종, 라모스 버킷 림프종(Ramos Burkitt's lymphoma), 및 MCF-7 유방암의 이종 이식 모델에서 실시하였다. 세포 현탁액 또는 종양 단편을 면역-손상 마우스에서 피하로 이식하였다. MCF-7 종양을 가지고 있는 마우스에 피하로 이식된 17β-에스트라디올의 지효성 타블렛을 동시-투여하였다. 평균 종양 부피가 약 100 mm3에 도달했을 때 마우스를 연구군으로 무작위로 추출하였다. ADC 또는 대조군에 ip로 한 번 투여하였다. 시간의 함수로서 종양 부피를 식 (L x W2)/2를 사용하여 결정하였다. 종양 부피가 1000 mm3에 도달했을 때 동물을 안락사시켰다. 지속성 회귀를 나타내는 마우스를 이식 후 대략 제100 일에 종결하였다.
초기 연구를 각각 2 mg/kg (단일 용량)의 ADC가 투여된 L540cy 모델 (도 1)로 실시하였고, Karpas-299 모델 (도 2)에 대해서는 0.6 mg/kg (단일 용량)을 투여하였다. 시간이 흐름에 따른 종양 부피의 플롯은 도 1 및 2에서 나타난다. 모든 약물-링커를 그것들의 사슬 간 티올을 통해 항체 당 8 약물의 평균 약물 로딩으로 본원에 참고로 포함된 미국 특허 번호 7,090,843에서 기술된 키메라 cAC10 항체에 컨쥬게이션하였다. 두 모델에서, 1 (cAC10-mc-PAB(gluc), 비-PEG화됨) 및 10 (계획 2에서 PEG화된 설계)으로 제조된 ADC는 그것들의 투여군에서 모든 동물을 치유하는 한편 (5/5), 4로 제조된 ADC는 치유를 생성하지 않았고, 단지 종양 성장을 적당히 지연시켰다. cAC10-4의 감소된 활성은 PK 연구에서 관찰된 크게 감소된 노출과 일치하며, 도 7에서 나타난다. 활성의 약물동력학적-구동된 차이가 또한 cAC10-1 및 cAC10-10 사이에서 관찰되지만, 더 낮은 용량이 필요하다는 것이 의심된다. 따라서, 초기 연구에서 사용된 투약량의 ½ 및 ¼인 투여 수준에서 두 모델을 이용하여 연구를 반복하였다. L540cy에 대하여, 1 mg/kg의 용량은 cAC10-10에 대하여 완전한 곡선을 생성하였고 (6 / 6), cAC10-1에 대해서는 단지 2 / 6만이 곡선을 생성하였다 (도 3). 0.5 mg/kg에서는, 어느 군에 대해서도 곡선이 관찰되지 않았다; 하지만, cAC10-1보다 더 긴 종양 성장 지연을 제공하였다 (도 3). 두 개의 용량 수준에서, cAC10-10에 대한 L540cy 항종양 활성이 cAC10-1에 대한 것보다 크며, 그것들 각각의 약물동력학적 성질과 일치한다. Karpas-299에 대하여, 0.3 mg/kg의 투여는 cAC10-10에 대하여 6 / 6 치유를 생성하였고 cAC10-1에 대하여 5 / 6 치유를 생성하였다 (도 4). 0.15 mg/kg에서는, cAC10-10에 대하여 5 / 6 치유가 관찰되었고 cAC10-1에 대하여 단지 2 / 6 치유가 관찰되었다 (도 4). 따라서 Karpas-299에 대하여, 가장 작은 용량 수준에서 cAC10-10에 대하여 더 큰 항종양 활성이 관찰되었으며, 두 ADC는 모두 이 수준보다 높은 치유 속도를 나타냈다.
계획 3 및 4는 각각 비-PEG화된 링커 1 및 PEG화된 링커 10의 유사체의 합성을 기술하며, 컨쥬게이션 지점으로서 Nα-말레이미도-디아미노프로피온산 (MDpr) 기를 포함한다. 두 개의 링커를 Karpas299 ALCL 및 라모스 버킷 림프종 모델에서 평가하였다. Karpas299에 대하여, 14 (비-PEG화됨) 및 16 (병렬 PEG화)의 cAC10 컨쥬게이트에 0.2 mg/kg으로 한 번 투여하였고 종양 생장에서 유사한 지연이 관찰되었다 (도 5). 그에 반해, 라모스 모델에서는, hBU12-16이 두 개의 다른 용량에서 hBU12-14보다 더 큰 항종양 활성을 발휘하였다. 2 mg/kg의 단일 투여 후, hBU12-16은 hBU12-14에 대한 0 / 5와 비교하여 5 / 5 치유를 생성하였다 (도 6).
실시예 10: mDPR-cys(StBu)-PEG 2-36 -OH 컨쥬게이션 스캐폴드 및 mDPR-cys(StBu)-PEG 48-72 -OH 컨쥬게이션 스캐폴드의 합성
계획 7: MDpr-Cys(StBu)-PEG 2-36 -OH의 합성
Figure pat00438
계획 8: MDpr-Cys(StBu)-PEG 48-72 -OH의 합성
Figure pat00439
2-클로로트리틸-염화물 수지 로딩: 다공성 폴리프로필렌 디스크가 구비된 폴리프로필렌 주사기를 2-클로로트리틸-염화물 수지로 채웠다. 무수 DCM 중 Fmoc-PEGn-OH (1 당량) 및 DIEA (1 당량)의 용액 (10 mL/그램 수지)를 주사기로 빨아들였다. 주사기를 고무 마개로 캡핑하였고(capped) 5분 동안 휘저었으며 이 시점에 추가적인 DIEA (1.5 당량)를 첨가하였다. 추가로 30분 동안 흔든 후, MeOH (적어도 0.8 mL/그램 수지)를 주사기로 빨아들여 미반응 수지를 퀸칭하였다. 5분 동안 흔든 후, 용액을 주사기에서 취출하였고 수지를 DMF (6 x 5 mL), DCM (6 x 5 mL), 및 디에틸 에테르 (6 x 5 mL)로 세척하였다. 수지를 진공 하에서 건조하였다.
링크 아미드 수지 로딩: 무수 DMF 중 Fmoc 보호된 PEG 또는 아미노산 (4 당량)의 용액 (10 mL/그램 수지)에 HATU (4 당량) 및 DIEA (8 당량)를 첨가하였다. 용액을 5분 동안 휘저었고 링크 아미드 수지가 채워진 다공성 폴리프로필렌 디스크가 구비된 폴리프로필렌 주사기로 빨아들였다. 반응 혼합물을 최소 2시간 동안 휘저었고 반응 완성도를 카이져 테스트(Kaiser test)로 확인하였다. 수지를 DMF (6 x 5 mL), DCM (6 x 5 mL), 및 디에틸 에테르 (6 x 5 mL)로 세척하였고 진공 하에서 건조하였다.
Fmoc 탈보호: 다공성 폴리프로필렌 디스크가 구비된 폴리프로필렌 주사기에서 Fmoc-PEGn-2-클로로트리틸 수지를 30분 동안 DCM으로 부풀렸다 (10 mL/그램 수지). DCM을 취출하였고 수지를 DMF (6 x 5 mL)로 세척하였다. 수지를 휘저으면서 DMF 중 20% 피페리딘의 용액으로 세척하였다 (3 x 2분 및 1 x 60분). 반응 완성도를 카이져 테스트로 확인하였고 결과로 얻은 Fmoc 탈보호된 수지를 DMF (6 x 5 mL), DCM (6 x 5 mL), 및 디에틸 에테르 (6 x 5 mL)로 세척하였고 진공 하에서 건조하였다.
아미노산 커플링: 무수 DMF 중 Fmoc 보호된 PEG 산, 아미노산, 또는 MDpr(BOC)-OH (3 당량)의 용액 (10 mL/그램 수지)에 HATU (3 당량) 및 DIEA (6 당량)를 첨가하였다. 용액을 5분 동안 휘저었고 Fmoc 탈보호된 아미노산 2-클로로트리틸-수지를 함유하는 폴리프로필렌 주사기로 빨아들였다. 반응 혼합물을 최소 2시간 동안 휘저었고 반응 완성도를 카이져 테스트로 확인하였다. 수지를 DMF (6 x 5 mL), DCM (6 x 5 mL), 및 디에틸 에테르 (6 x 5 mL)로 세척하였고 진공 하에서 건조하였다.
IvDde 보호 기의 제거: IvDde 보호 기를 제거하기 위해서 펩타이드 수지를 휘저으면서 DMF 중 2% 히드라진의 용액으로 세척하였다 (2 x 30분). 반응 완성도를 카이져 테스트로 확인하였고 결과로 얻은 IvDde 탈보호된 수지를 DMF (6 x 5 mL), DCM (6 x 5 mL), 및 디에틸 에테르 (6 x 5 mL)로 세척하였고 진공 하에서 건조하였다
펩타이드-수지 절단: 최종 펩타이드를 15분 동안 DCM 중 TFA로 세척함으로써 수지로부터 절단하였다 (2-클로로트리틸 수지에 대하여 30 부피% 또는 링크 아미드 수지에 대하여 95 부피%). 절단 후, MDpr 잔기로부터 Boc 보호 기의 완벽한 제거를 보장하기 위해 용액을 추가적인 60분 동안 두었다. 결과로 얻은 용액을 질소의 스트림으로 증발시켰고 결과로 얻은 펩타이드를 LC-MS로 분석하였다. 펩타이드를 그대로 사용하거나 예비 역상 HPLC로 정제한 후 이어서 LC-MS로 분석하였다.
실시예 11: PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드의, 항체 및 약물-링커로의 컨쥬게이션
Figure pat00440
Figure pat00441
Figure pat00442
여기에서 XR는 X'-D 모이어티에서 잔여 방출 가능 조립 유닛 전구체 X'이거나 또는 -X-D 모이어티에서 잔여 방출 가능 조립 유닛 X이다.
항체 사슬 간 이황화 결합의 완전한 환원: 디에틸렌트리아민펜타아세트산 (1 mM)을 함유하고 추가적인 인산 칼륨 (100 mM, pH 7.4)으로 완충된 PBS 중 대략 10 mg/mL의 농도의 항체 용액에 12 당량의 트리스(2-카르복시에틸)-포스핀 (TCEP)을 첨가하였다. 용액을 보텍싱하였고 37℃에서 1시간 동안 배양하였다. 사슬 간 이황화 결합의 완벽한 환원을 역상 크로마토그래피로 확인하였다. 환원이 불완전한 경우 추가로 TCEP를 첨가하였다. 환원 후, 항체 용액을 3 라운드의 희석 및 30 kDa MWCO 필터를 통한 4,000 x g로의 원심분리에 의해 2 mM EDTA를 함유하는 PBS로 탈염하였다. 결과로 얻은 완전히 환원된 항체 34를 멸균 0.22 μm 원심분리 필터를 통해 여과하여 즉시 사용하거나 -80℃에서 저장하였다.
말레이미드 함유 PEG화된 스캐폴드의 컨쥬게이션: EDTA (2 mM)를 함유하고 추가적인 인산 칼륨 (100 mM, pH 7.4)으로 완충된 PBS 중 대략 10 mg/mL의 농도의 완전히 환원된 항체 (34)의 용액에 5 - 20 mM DMSO 스톡 용액으로부터 12 몰 당량의 MDpr-PEGn-OH를 첨가하였다. 결과로 얻은 용액을 30분 동안 실온에 두었다. 완전한 컨쥬게이션을 역상 크로마토그래피로 확인하였다. 컨쥬게이션이 불완전한 경우 추가로 PEG 시약을 첨가하였다. 컨쥬게이션 후, 항체 용액을 3 라운드의 희석 및 30 kDa MWCO 필터를 통한 4,000 x g로의 원심분리에 의해 PBS로 탈염하였다. 결과로 얻은 PEG화된 항체 용액 (36 및 37)을 멸균 0.22 μm 원심분리 필터를 통해 여과하여 즉시 사용하거나 -80℃에서 저장하였다.
PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드로부터 t-부틸티올 보호 기의 제거: 디에틸렌트리아민펜타아세트산 (1 mM)을 함유하고 추가적인 인산 칼륨 (100 mM, pH 7.4)으로 완충된 PBS 중 대략 10 mg/mL의 농도의 PEG화된 항체 (36 및 37)의 용액에 20-30 당량 TCEP를 첨가하였다. 용액을 보텍싱하였고 37℃에서 3시간 동안 배양하였다. t-부틸티올 보호 기의 완전한 제거를 역상 크로마토그래피로 확인하였다. 환원이 불완전한 경우 추가로 TCEP를 첨가하고 37℃에서 배양을 계속하였다. 환원 후, 항체 용액을 3 라운드의 희석 및 30 kDa MWCO 필터를 통한 4,000 x g로의 원심분리에 의해 2 mM EDTA를 함유하는 PBS로 탈염하였다. 결과로 얻은 탈보호된 PEG화된 항체 용액 (38 및 39)을 멸균 0.22 μm 원심분리 필터를 통해 여과하여 즉시 사용하거나 -80℃에서 저장하였다.
컨쥬게이션 말레이미드 함유 약물 링커: EDTA (2 mM)를 함유하고 추가적인 인산 칼륨 (100 mM, pH 7.4)으로 완충된 PBS 중 대략 10 mg/mL의 농도의 탈보호된 PEG화된 항체 (38 및 39)의 용액에 5 - 20 mM DMSO 스톡 용액으로부터 12 몰 당량의 말레이미드 함유 약물-링커를 첨가하였다. 결과로 얻은 용액을 30분 동안 실온에 두었다. 완전한 컨쥬게이션을 역상 크로마토그래피로 확인하였다. 컨쥬게이션이 불완전한 경우 추가로 약물-링커를 첨가하였다. 컨쥬게이션 후, 항체 용액을 3 라운드의 희석 및 30 kDa MWCO 필터를 통한 4,000 x g로의 원심분리에 의해 PBS로 탈염하였다. 결과로 얻은 PEG화된 항체-약물 컨쥬게이트 용액 (40 및 41)을 멸균 0.22 μm 원심분리 필터를 통해 여과하였고, 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)로 분석하였으며, -80℃에서 저장하였다.
실시예 12: 병렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC는 낮은 응집 수준을 나타냈다
컨쥬게이트의 SEC 분석: PEG화된 ADC 샘플의 항체, ADC (50 μg)를 PBS에서 1 mg/mL로 희석하였고 Waters 2695 HPLC 시스템 상의 분석적 SEC 컬럼 (TOSOH TSKgel G3000SWXL, 7.8 mm ID x 30 cm, 5μm) 위에서 30 μL 주사액을 색층 분석하였다. 샘플을 1 mL/분의 유속으로 92.5% 25mM 인산 나트륨 (pH 6.8), 350 mM NaCl, 및 7.5% 아이소프로필 알콜로 등용매 방식을 이용하여 용출시켰다.
ADC 응집에 대한 PEG 길이의 효과를 검사하기 위해서, 항체 당 8 약물을 가진 cAC10-MDpr-vcMMAE ADC를 다양한 크기의 PEG 유닛을 사용하여 조립된 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드가 있거나 없이 제조하였다. SEC 결과는 도 8에서 나타난다. PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드 (cAC10-A)를 포함하지 않으면, ADC 응집은 10.4%였다. PEG화된 스캐폴드의 첨가는 더 낮은 응집 수준을 가진 ADC를 생성한다. 응집은 PEG 길이가 PEG36 (cAC10-D)까지 증가함에 따라 감소하였으며, 응집 피크는 총 신호의 2.0%였다. cAC10-MDpr-vcMMAE의 경우에, PEG36보다 더 긴 PEG 유닛 (cAC10-D - cAC10-G)은 응집을 더 감소시키지 않는다.
SEC 연구에 포함된 약물-링커의 구조: ADC를 사슬 간 티올을 통해 항체에 컨쥬게이션한다. 항체-치환된 석신이미드는 그것들의 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다 (즉, 물 분자는 석신이미드의 C-N 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다).
Figure pat00443
Figure pat00444
Figure pat00445
Figure pat00446
Figure pat00447
실시예 13: 병렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC는 그것들의 비-PEG화된 대응물과 유사한 시험관 내 활성을 나타낸다
PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드로 제조된 ADC의 시험관 내 세포 독성
CD30을 향하는 MDpr-vcMMAE-기반 ADC을 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드를 첨가하거나 첨가하지 않고 제조하였다. 화합물 A (비-PEG화됨), B (PEG12), C (PEG24), 및 D (PEG36)의 컨쥬게이트를 CD30 양성 세포주, Karpas 299 및 L540cy에 대하여 테스트하였다. PEG의 포함 및 증가하는 PEG 길이는 시험관 내 세포 독성의 경미한 차이로 이어진다 (표 3). MDpr-vcMMAE 대신에 n-에틸아미노말레이미드 (NAEM)로 제조된 대조군 ADC (비-PEG화된 것 및 PEG화된 것) (cAC10-H, cAC10-I, 및 cAC10-J)는 이 검정에서 아무런 활성도 나타내지 않았으며 PEG화된 스캐폴드는 시험관 내 세포 독성에 기여하지 않는다는 것을 나타낸다.
Figure pat00448
4 약물 로딩을 가진 비-PEG화된 컨쥬게이트 cAC10-A와 비교할 때, 8 약물 로딩된 cAC10-A는 Karpas 299 및 L540cy에 대하여 2-4X 시험관 내 세포 독성을 갖고 있었다; 하지만, 8 로딩된 ADC는 생체 내 이종 이식 모델에서 8-로딩된 ADC의 더 신속한 클리어런스로 인해 4-로딩된 ADC를 능가하지 않았다 (실시예 14 참조).
PEG 24 cAC10 컨쥬게이트, mc-PABA(gluc)-MMAE의 -X-D를 가진 cAC10-10은, 실시예 2의 링커-약물 중간물로부터 제조되었고 약물에 대하여 병렬 배향으로 PEG24 유닛을 가지며 (8의 약물/Ab), 이종 이식 모델에서 해당하는 8-로딩된 비-PEG화된 ADC (cAC10-1) 및 직렬 배향으로 PEG24 유닛을 갖는 8-로딩된 ADC (cAC10-4)와 비교하여 더 큰 활성을 가지며, 이것에서 후자는 실시예 1의 링커-약물 중간물로 제조되었다 (도 1 및 2 참조).
대조군으로 사용된 NAEM 캡핑된 컨쥬게이션 스캐폴드: ADC를 사슬 간 티올을 통해 항체에 컨쥬게이션한다. 항체-치환된 석신이미드는 그것들의 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다 (즉, 물 분자는 석신이미드의 C-N 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다).
Figure pat00449
Figure pat00450
Figure pat00451
실시예 14: 병렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC는 PEG를 포함하지 않는 ADC와 비교하여 약물동력학을 개선하였다
마우스에 8 약물/mAb로 로딩된 각 ADC의 3 mg/kg의 단일 iv 용량을 투여하였다. 예상된 바와 같이, mc-vcMMAE (K) 또는 MDpr-vcMMAE (A)로부터 제조된 비-PEG화된 ADC는 NAEM으로 제조된 대조군 컨쥬게이트보다 훨씬 더 신속하게 순환으로부터 제거되었다. 해당 PEG화된 ADC C 및 L은 개선된 PK, 즉 더 느린 클리어런스를 나타냈다 (도 9).
마우스 PK에 포함된 추가적인 화합물 - ADC를 사슬 간 티올을 통해 항체에 컨쥬게이션한다. 항체 치환된 석신이미드는 그것들의 가수분해된 형태로 존재할 수도 있다 (즉, 물 분자는 석신이미드의 C-N 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸쳐 추가된다).
Figure pat00452
Figure pat00453
두 번째 실험에서, 마우스에 8 약물/mAb로 로딩된 각 ADC의 3 mg/kg의 단일 iv 용량을 투여하였다. 상기와 같이 (도 9), 비-PEG화된 MDpr-vcMMAE A로부터 제조된 ADC는 순환으로부터 가속화된 클리어런스를 나타냈다 (도 10). PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드 B, C, 및 D로 제조된 세 개의 ADC는 개선된 클리어런스를 나타냈다 (도 10). 이 검정에서, 다양한 PEG 길이로 제조된 ADC, PEG12 (B), PEG24 (C), 및 PEG36 (D)는 서로 경미한 차이를 나타냈다. 예상된 바와 같이, NAEM 캡핑된 PEG화 스캐폴드로부터 제조된 대조군 컨쥬게이트 (H, I, 및 J)는 NAEM 캡핑된 항체와 매우 유사한 PK를 나타냈다 (도 10).
Figure pat00454
Figure pat00455
실시예 15: 병렬 배향으로 PEG를 포함하는 ADC는 PEG를 포함하지 않는 ADC와 비교하여 약물동력학을 개선하였다
PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드로 제조된 cAC10-기반 ADC (B, C, 및 D) 및 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드가 없는 cAC10-기반 ADC (A)를 L540cy 이종 이식 모델에서 분석하였다. 동물에 각각의 ADC 2 mg/kg (단일 용량)을 투여하였고 시간이 흐름에 따라 종양 부피를 측정하였다. 미처리 동물에서 종양 부피는 연구의 제25 일에 1,000 mm3에 도달하였다. 비-PEG화된 약물 링커로 제조된 ADC (A)는 5마리 마우스 중 2마리를 치유하였으며 미치유 동물에서 종양 부피가 1,000 mm3에 도달하는데 평균 57.3일의 시간이 걸렸다 (도 11). PEG12와 조립된 PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드로 제조된 ADC (B)는 A로 제조된 ADC와 유사한 활성을 나타냈다 (도 12). 이 경우에 5마리 동물 중 1마리를 치유하였고 미치유 동물에서 종양 부피가 1,000 mm3에 도달하는데 평균 68.5일의 시간이 필요했다. PEG24 함유 스캐폴드로 제조된 ADC (C)는 A보다 개선을 나타냈으며 5마리의 마우스 중 4마리를 치유하였고 한 마리의 잔류 종양은 제53 일에 1,000 mm3에 도달하였다 (도 13).
두 번째 실험에서, 유방 암종 항원, LIV-1을 표적화하는 hLIV22-기반 ADC (hLIV22 항체는 PCT 공개 번호 WO 2012/078688에서 기술되며, 이것은 본원에 참고로 포함됨)를 PEG24 가능한 컨쥬게이션 스캐폴드가 있는 mc-vcMMAE (L) 및 PEG24 가능한 컨쥬게이션 스캐폴드가 없는 mc-vcMMAE (K)로 제조하였다. 동물에 각각의 ADC 3 mg/kg (단일 용량)을 투여하였다. 연구의 미처리 분지에서, 종양 부피가 1,000 mm3 에 도달하는데 걸리는 평균 시간은 39.2일이다. hLIV22-K의 처리는 이 시간을 57.6일로 지연시켰고 PEG화된 ADC, hLIV22-L 은 이 평균을 71.4일로 더 이동시켰다 (도 14).
실시예 16: 병렬 배향으로 PEG 및 항체 당 16 약물을 포함하는 ADC는 PEG를 포함하지 않는 ADC와 비교하여 더 적은 응집을 나타냈다
16-로드 ADC의 응집에 대한 PEG의 효과를 검사하기 위해서, 항-트랜스페린 수용체 컨쥬게이트를 -X-D 유닛으로서 MDpr-글루쿠로니드-캄프토테신을 사용하여 제조하였다. ADC를 표준 8 로드 (항체 당 8 약물) 또는 16 로드 (항체 당 16 약물)로서 PEG 유닛을 포함하거나 포함하지 않으면서 제조하였다. 컨쥬게이션은 사슬 간 이황화물을 통한 것이다. 16 약물 로드 ADC를 제조하는데 사용된 PEG화된 및 대조군 비-PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드 (각각 PEG 스캐폴드 A 및 대조군 스캐폴드 A)는 다음과 같다:
Figure pat00456
Figure pat00457
(a) 항체-치환된 석신이미드 모이어티를 형성하기 위해 스캐폴드를 스캐폴드의 말레이미드 유닛으로 컨쥬게이트 첨가할 수 있는 티올 기를 가진 항체와 접촉시킴으로써 (b) 티올 보호 기를 제거함으로써 (c) 결과로 생긴 생성물을, X가 말레이미드 유닛 및 절단 가능 유닛으로 구성된 방출 가능 조립 유닛이고 X-D 말레이미드 유닛이 X-D의 말레이미드 유닛을 추가적인 치환된 석신이미드 모이어티로 전환하는 한편 스캐폴드로부터 유래된 석신이미드 모이어티 및 X-D 모이어티의 너무 이른 가수분해를 방지하는데 적합한 조건 하에서 컨쥬게이트 첨가에 의해 단계 (b)로부터 얻어진 유리 티올 기와 반응할 수 있는, -X-D 모이어티와 접촉시킴으로써 및 (d) 말레이미드 유닛으로서 MDpr 모이어티로부터 도입된 석신이미드 모이어티 각각에 대하여 석신 이미드의 C-N 결합 둘 다가 아니라 그 중 하나에 걸친 물 분자의 추가에 의해 단계 (c)로부터 얻어진 링커-약물 화합물의 공통의 치환된 석신이미드의 가수분해에 의해, 예시의 리간드 중간 화합물을 나타내는 n = 23인 PEG 스캐폴드 A, 및 실시예 11에서 기술된 대조군 스캐폴드 A로부터 항체 약물 컨쥬게이트를 제조하였다.
PEG 스캐폴드 A는
Figure pat00458
(즉, 식 VIIIb)에 포함되는데, 여기에서 Z'는 MDpr-함유 모이어티이고, A는 중심 리신 잔기이며 두 개의 Lp는 플랭킹(flanking) 시스테인 잔기이다.
16 약물 로딩된 컨쥬게이트를 제공하는 또 다른 적합하게 보호된 스캐폴드는 PEG 스캐폴드 B이며 이것의 구조는
Figure pat00459
(PEG 스캐폴드 B)인데
여기에서 n은 36이다.
PEG 스캐폴드 B는
Figure pat00460
(즉, 식 VIIId)에 포함되는데, 여기에서 Z'는 MDpr 모이어티이고, t는 1이며 AD 및 LP는 각각의 시스테인 잔기이다.
PEG화된 컨쥬게이션 스캐폴드를 포함하지 않으면, 16 로드 ADC의 응집 수준은 22%였다. 약물 유닛에 대하여 병렬 배향으로 PEG 유닛을 가지는 PEG화된 스캐폴드는 8 로드, 즉, 2% 응집보다 응집 수준을 낮추었다.
MDpr-PABA(gluc)-캄프토테신의 -X-D를 가진 8-로드 및 PEG화된 16 로드 항-트랜스페린 수용체 ADC (cOKT9)를 패널 TfR+ 암 세포주에 대하여 테스트하였다. 대부분의 경우에, 약물 로딩의 더블링(doubling)은 ADC 효능을 대략 2배만큼 증가시켰다. 여러 경우에, ADC 효능은 3-10배 또는 그 이상 증가하였지만, 약물 로딩은 단지 2X 증가하였다. 특히 16-로드 컨쥬게이트는 대장암 세포주 HT-29 (TfR 카피 번호 23K) 및 흑색종 세포주 SK-MEL-5 (TfR 카피 번호 21K)에 대하여 활성인 반면, 8-로드 컨쥬게이트는 비활성인 것으로 간주되었다 (IC50 > 1 μM).
실시예 17: 병렬 배향으로 PEG24를 가진, 항체 당 4-약물로 로딩된 ADC는 그것들이 비-PEG화된 대응물에 비해 감소된 생체 내 활성을 나타낸다.
ADC 약물 로딩이 항체 당 4 약물로 감소될 때, PEG화된 글루쿠로니드-MMAE 링커 10을 가지고 있는 컨쥬게이트는 링커 1를 가지고 있는 비-PEG화된 컨쥬게이트로의 유사한 PK 노출을 갖는 것으로 발견되었다. 따라서, PEG화는 생체 내 이종 이식 모델에서 활성의 향상을 제공하지 않았다.
항-CD30 키메라 항체 cAC10를 평균 4 약물/항체의 로딩으로 비-PEG화된 링커 1 또는 PEG화된 링커 10와 컨쥬게이션하였고 L540cy 호지킨 림프종 및 Karpas 299 미분화 대세포성 림프종 종양 모델에서 평가하였다. L540cy에 대하여 (도 13), 동물에 0.5 및 1 mg/kg으로 ADC의 단일 ip 용량을 투여하였다. 더 높은 용량인 1 mg/kg에서, PEG화된 (cAC10-10) 및 비-PEG화된 (cAC10-1) 둘 다는 효능이 동등하며, 5 /6 마우스의 치유를 제공한다. 하지만, 더 낮은 용량인 0.5 mg/kg에서는, 비-PEG화된 링커 (cAC10-1)는 더 긴 평균 종양 성장 지연을 제공하며 2 / 6 마우스가 치유되었다. 반면에, PEG화된 링커 (cAC10-10)는 덜 강력하며, 치유된 마우스가 없었다. Karpas299 이종 이식 모델에서 유사한 결과를 얻었다 (도 16).
이 발견은 컨쥬게이트 PK 향상이 없으면, PEG의 24 유닛으로의 PEG화는 생체 내 활성의 작은 감쇠를 유발한다고 제안한다. 이는 손상된 효소에 의한 약물 방출 또는 PEG화 시 컨쥬게이트 크기의 증가로 인해 감소된 투과성 때문일 수도 있다.
실시예 18: PEG화된 글루쿠로니드 약물 링커가 로딩된 ADC는 컨쥬게이트 PK 속성과 일치하는 생체 내 활성을 가진다.
글루쿠로니드 및 MMAE 조합에 대한 최적의 PEG 크기가 있는지를 결정하기 위해서, 일련의 PEGx 링커를 제조하고 평가하였으며, 비-PEG화됨, PEG2, PEG4, PEG8, PEG12, PEG24, 및 분지형 PEG4-(PEG4)3을 스패닝(spanning)한다. 각각 표 4 및 5의 비-PEG화된 ADC cAC10-14 및 hBU12-14는 PEG화된 ADC와 구조가 유사하지만, Lp 유닛이 없으며, 이것은 PEG화된 스캐폴드의 경우에 리신 잔기이다.
초기의 시험관 내 작업은 테스트된 세포주 중 대부분에 대하여 PEG 크기의 최소 효과를 입증하였다. 항-CD30 및 항-CD19 항체, 각각 cAC10 및 hBU12를 8-약물/항체로 컨쥬게이션하였고 림프종 세포주의 패널에 대하여 평가하였다. CD30-양성 L540cy 및 L428 호지킨 림프종 세포주 및 Karpas 299 미분화 대세포성 림프종은 표 4에서 나타난 바와 같이 PEG 크기에 상관 없이 모든 cAC10 컨쥬게이트에 대하여 매우 민감성이다.
Figure pat00461
비-호지킨 림프종 세포주의 패널에 대한 PEGx-글루쿠로니드-MMAE 링커를 가지고 있는 hBU12 (항-CD19) 컨쥬게이트의 활성은 더 가변적이었으며, 표 5에서 나타난 바와 같다. PEG 크기는 라모스 버킷 림프종에 대한 ADC 효능에 대하여 아무런 효과가 없었다. 하지만, 컨쥬게이트 효능은 미만성 거대 B-세포 림프종 세포주 SU-DHL-4, WSU-DLCL-2, 및 RL에서 PEG 크기의 함수로서 가변적인 것으로 나타났다. IC50으로 측정된 바와 같이, PEG 크기 및 활성 사이에 상관관계가 있는 것으로 나타나지 않았다. 하지만, 용량 반응 곡선의 세밀한 검사는 PEG 크기 및 최대 성장 억제 사이에서 분명한 역 상관관계를 나타낸다. 이 데이터는 도 17에서 나타난다.
Figure pat00462
PEGx 시리즈를 스패닝하는 컨쥬게이트의 약물동력학적 성질을 상기 기술된 바와 같이 평가하였다. 래트에 8개 약물/Ab로 로딩된 MDpr-PEGx-글루쿠로니드-MMAE 링커를 가지고 있는 비-결합 인간화된 IgG (h00)으로 구성된 1 mg/kg 컨쥬게이트의 단일 정맥 내 용량을 투여하였다. 혈장 샘플을 다양한 시점에 채취하였고 총 순환 항체를 상기와 같이 정량화하였다. 항체 클리어런스는 PEG 크기와 직접적인 상관관계를 나타냈으며, 도 16에서 나타난 바와 같다. PEG8, PEG12, 및 PEG24로 PEG화된 컨쥬게이트는 네이키드(naked) 항체와 비슷한 클리어런스 속성을 나타냈다; 반면에, 더 짧은 PEG 및 비-PEG화된 대응물은 순환으로부터 더 신속하게 제거되었다.
이종 이식 모델에서 생체 내 PEGx 링커를 평가하였다. 연구를 CD19-양성 RL 미만성 거대 B-세포 림프종 모델 및 CD30-양성 L540cy 호지킨 림프종 모델에서 수행하였다. 평균 종양 부피가 100 mm3에 도달한 경우 PEG, PEG4, PEG8, PEG12, 및 PEG24가 없는 링커를 스패닝하는 항-CD19 (hBU12) 컨쥬게이트를 1 및 3 mg/kg으로 1회 ip 투여하였다; RL 모델에 대한 결과는 도 17에서 나타난다. 1 mg/kg에서, 모든 군이 단지 적당한 종양 성장 지연만을 발휘했고 PEG 크기 및 활성 사이에서 유의한 상관관계는 관찰되지 않았다. 더 높은 용량인 3 mg/kg에서, PEG 및 PEG4가 없는 컨쥬게이트는 대략 제35 일에 종양 생장과 함께 종양 성장 지연을 달성하였다. 그에 반해, PEG8, PEG12, 및 PEG24를 가지고 있는 링커를 가진 컨쥬게이트는 3 mg/kg에서 완전한 차도를 달성하였으며, PEG24 군에서 1 / 5 마우스가 종양 재성장을 경험한다. PEG4 및 비-PEG화된 대응물에 비해 더 높은 용량의 PEG8, PEG12, 및 PEG24에서 향상된 활성은 도 18의 PK 관찰과 일치한다.
실시예 19: MMAE의 종양 내 전달은 컨쥬게이트의 PK 속성과 연관성이 있다.
대략 200 mm3의 CD30-양성 L540cy 호지킨 림프종 종양을 가지고 있는 마우스에 8-약물/Ab로 mc-글루쿠로니드-MMAE (링커 1), mc-Lys(PEG24)글루쿠로니드-MMAE (링커 10), 말레이미도-PEG24-글루쿠로니드-MMAE (링커 4), 또는 MDpr-Lys(PEG24)-글루쿠로니드-MMAE (링커 16)가 로딩된 cAC10 컨쥬게이트의 1 mg/kg으로 단일 용량을 투여하였다. 종양을 투여 후 3일에 수득하였고 종양 내 농도를 질량 분석법으로 평가하였다. 컨쥬게이트 PK와 일치하게, 병렬 배열로 PEG24를 가진 ADC (링커 10 및 16)는 비-PEG화된 컨쥬게이트 (cAC10-1)에 비해 훨씬 더 높은 MMAE를 종양에 전달하였으며, 도 20에서 나타난 바와 같다. 뿐만 아니라, 스트레쳐(stretcher)로서, 말레이미드 및 글루쿠로니드 사이에서 직렬로 PEG24를 함유하는 컨쥬게이트 (cAC10-4)는 그것의 대응물 (cAC10-10)보다 4배 더 적은 MMAE를 전달하였다. 끝으로, mDPR 말레이미드 (cAC10-16)의 포함은 말레이미도카프로일-함유 대응물 (cAC10-10)보다 MMAE의 전달을 더 증가시켰다.
실시예 20: 모체 항체 PK를 유지하는 PEG화된 링커가 항체 당 8-약물로 로딩된 ADC는 그것들의 더 짧은 PEG 및 비-PEG화된 대응물에 비해 생체 내에서 더 양호한 내성이 있다.
Balb/c 마우스 (n=3)에 제0 일에 50 mg/kg의 컨쥬게이트의 단일 ip 용량을 투여하였다. 마우스를 매일 관찰하였고 병적 상태의 외부 징후에 대하여 매일 관찰하였고 체중을 측정하였다; 동물들이 20% 체중 이상을 상실하면 및 소멸 직전인 것으로 발견되면 동물을 안락사시켰다. 제0 일에 관한 체중 변화를 도 21에서 시간의 함수로서 플로팅하였다. 플로팅을 적어도 한 마리의 동물의 희생시 각 군에 대하여 중단하였다. PEG (IgG-14 및 -44), PEG2 (IgG-43), 및 PEG4 (IgG-42)가 없는 컨쥬게이트가 투여된 마우스는 유의한 체중 손실 또는 독성의 외부 징후를 나타냈고 제5 일 내지 제7 일에 안락사시켰다. 그에 반해, PEG8 (IgG-18), PEG12 (IgG-17), 및 PEG24 (IgG-16)를 가지고 있는 컨쥬게이트를 받은 마우스는 최소 체중 손실 및 병적 상태의 외부 징후가 없음을 나타냈다. 이 데이터는, 도 18의 PK 프로파일과 함께, 감소된 PK 노출을 가진 컨쥬게이트가 더 큰 급성 독성을 발휘한다는 것을 제안한다.
실시예 21: PEG 길이 최대화
약물-링커 상에서 PEG 사슬의 길이가 증가함에 따라, 컨쥬게이트의 전체 크기 및 수력학적 반지름은 또한 증가할 것이다. 이는 도 22에 예시되어 있으며, 각각 8, 12, 및 24 PEG 유닛을 갖는 약물-링커 18, 17, 및 16으로 제조된 ADC의 분석적 크기-배제 크로마토그래피 트레이스(trace)를 나타낸다. 제1 원칙으로부터, ADC의 분명한 크기가 증가함에 따라 생체 내 시스템에서 그것의 확산성은 감소할 것으로 예상될 수 있다. 이는 ADC가 고체 종양으로 침투하는 속도 또는 정도를 감쇠시키는 바람직하지 않은 효과를 가질 수도 있다. 데이터를 분포 및 제거 상에 대한 속도 조건을 포함하는 2-구획 모델에 맞춤으로써 이 감소된 확산성을 혈장 약물동력학에서도 관찰할 수 있다. 약물-링커 18, 17, 및 16으로 제조된 (각각 8, 12, 및 24 PEG 유닛을 가짐) ADC에 대한 약물동력학적 데이터를 21일 동안 수거하였고 2-구획 모델에 맞췄으며, 두 절차 (분포 및 제거)에 대한 반감기는 도 23에 나타난다.
이 데이터로부터 PEG 사슬을 8에서 12 유닛으로 증가시키는 것은 혈장 제거의 둔화를 초래하지만 (대략 2일의 t1/2의 증가), PEG를 12에서 24 유닛으로 더블링하는 것은 추가적인 PK 개선이 거의 없는 것이 분명하다. 반대로, 분포는 이 범위에 걸쳐 거의 선형 방식으로 t1/2 증가하여, 12에서 24 유닛으로의 PEG 사슬 더블링은 조직 구획으로의 분포에 필요한 절반 시간을 거의 두 배로 만든다. 이 데이터들은 더 큰 PEG가 제거 속도에 대하여 큰 영향을 미치지 않으면서 분포 속도를 감소시키는 효과를 갖기 때문에 12 PEG 유닛이 이 약물-링커에 대한 최적의 길이일 수도 있다고 제안한다. 이 실시예는 어떻게 PK 데이터가 어떠한 특정 약물-링커에 대해서도 최적의 PEG 크기를 선택하는데 사용될 수 있는지를 나타낸다.
실시예 22: 다중화 PEG화된 스캐폴드의 제조
계획 12-14는 4 및 8 약물 유닛/항체를 제공하는 PEG화된 스캐폴드에 대하여 기술된 펩타이드 커플링 방법을 사용하여 16 약물 유닛/항체를 갖는 ADC를 제공하는 다중화 PEG화된 스캐폴드 A 및 B 및 구조가 바로 다음과 같은 다중화 PEG화된 스캐폴드 C의 합성을 도시한다.
Figure pat00463
PEG 스캐폴드 C는
Figure pat00464
의 구조에 포함되는데
여기에서 Z'는 말레이미드-함유 모이어티이고, A는 분지성 리신-리신 잔기이며, t은 1이고 각각의 AD 및 각각의 Lp는 시스테인 잔기이다.
Figure pat00465
Figure pat00466
Figure pat00467
Figure pat00468
Figure pat00469
Figure pat00470
Figure pat00471
계획 12-14에 따라 제조된 스캐폴드 A, B 및 C에 대한 MS 데이터는 표 6에서 제공된다.
Figure pat00472
실시예 23: 다중화 PEG화된 스캐폴드를 포함하는 ADC의 제조
계획 15-16은 PEG화된 스캐폴드의 항체 및 약물-링커로의 컨쥬게이션을 도시한다. EDTA (2 mM)를 함유하고 추가적인 인산 칼륨 (100 mM, pH 7.4)으로 완충된 PBS 중 대략 10 mg/mL의 농도의 완전히 환원된 항체 (34)의 용액에 5 - 20 mM DMSO 스톡 용액으로부터 12 몰 당량의 PEG화된 분지형 약물 담체 스캐폴드를 첨가하였다. 결과로 얻은 용액을 30분 동안 실온에 두었다. 완전한 컨쥬게이션을 역상 크로마토그래피로 확인하였다. 컨쥬게이션이 불완전한 경우 추가로 PEG 시약을 첨가하였다. 컨쥬게이션 후, 항체 용액은 주사기 펌프를 사용하여 1 mL HiTrap MabSelect SuRe 컬럼 (GE Healthcare Bio-Sciences, Pittsburgh, PA)에 결합하였고 1 mL/분으로 EDTA (2 mM)를 함유하는 PBS 10 mL로 세척하였다. t-부틸티올 보호 기를 제거하기 위해서, 컬럼을 1시간 동안 37℃에서 추가적인 인산 칼륨 (100 mM, pH 7.4)으로 완충된 10 mM TCEP 3 mL로 세척하였다. 이어서 컬럼을 1 mL/분으로 EDTA (2 mM)를 함유하는 PBS 10 mL로 세척하였고 정제된 항체-스캐폴드 컨쥬게이트를 50 mM 글리신 (pH 3.0)으로 용출시켰다. 분획을 함유하는 단백질을 결합시켰고 10 부피% 800 mM 인산 칼륨, 500 mM NaCl, 및 500 mM EDTA (pH 7.4)로 중화시켰다. 결과로 얻은 용액 (36)을 멸균 0.22 μm 원심분리 필터를 통해 여과하여 즉시 사용하거나 -80℃에서 저장하였다.
EDTA (2 mM)를 함유하고 추가적인 인산 칼륨 (100 mM, pH 7.4)으로 완충된 PBS 중 대략 5 mg/mL의 농도의 탈보호된 PEG화된 항체 (35)의 용액에 5 - 20 mM DMSO 스톡 용액으로부터 48 몰 당량의 말레이미드 함유 약물-링커를 첨가하였다. 결과로 얻은 용액을 30분 동안 실온에 두었다. 완전한 컨쥬게이션을 역상 크로마토그래피로 확인하였다. 컨쥬게이션이 불완전한 경우 추가로 약물-링커를 첨가하였다. 컨쥬게이션 후, 항체 용액을 3 라운드의 희석 및 30 kDa MWCO 필터를 통한 4,000 x g로의 원심분리에 의해 PBS로 탈염하였다. 결과로 얻은 PEG화된 항체-약물 컨쥬게이트 용액 (37)을 멸균 0.22 μm 원심분리 필터를 통해 여과하였고, 크기 배제 크로마토그래피 (SEC) 및 역상 크로마토그래피로 분석하였으며, -80℃에서 저장하였다.
Figure pat00473
Figure pat00474
실시예 24. 다중화 PEG화된 스캐폴드의 제조 및 생물학적 활성
32-로드 아우리스타틴 및 캄프토테신 ADC를 실시예 23의 과정을 사용하여 PEG화된 다중화 스캐폴드 C로부터 제조하였는데, 여기에서 n = 37이다. 응집의 양은 하기 정량화 수준이지만, 크기 배제 크로마토그래피는 32-로드 MMAE ADC가 다이머의 형태로 존재할 수도 있다는 것을 나타냈다.
mc-VC-PABA-MMAE의 -X-D 모이어티를 가진 cAC10 32-로드 컨쥬게이트는 8-로드 ADC와 비교하여 L540cy (CD30 카피 번호 433K)에 대한 세포 독성의 > 5X 개선을 나타냈지만, 약물 로딩은 단지 4X 증가하였다. 더 중요하게는 32 로드 컨쥬게이트가 또 다른 호지킨 림프종 세포주인 L-428에 대한 활성을 가짐에도 불구하고, 상기 세포주는 훨씬 더 낮은 카피 번호의 표적화된 항원을 갖는 한편 (CD30 카피 번호 77K) 8-로드 컨쥬게이트는 비활성인 것으로 간주되었다 (IC50 > 1 μM). 또한, 32-로드 MMAE 컨쥬게이트는 CD30+ 다중-약물 저항성 ALCL 세포주에 대한 세포 독성 활성을 갖고 있었다. 그에 반해 8-로드 MMAE 컨쥬게이트는 다중-약물 저항성 세포주들에 대하여 비활성인 것으로 간주되었지만 그것은 모체 세포주에 대하여 32 로드 컨쥬게이트에 대한 유사한 활성을 갖고 있었다.
MDpr-PAB(gluc) 캄프토테신의 -X-D 모이어티를 갖는 cAC10 32-로드 컨쥬게이트는 8-로드 컨쥬게이트와 비교하여 L540cy에 대한 세포 독성의 3-4X 개선을 나타냈지만, 8 로드 컨쥬게이트와 유사하게 L-428에 대하여 비활성인 것으로 간주되었다. 32-로드 컨쥬게이트는 8-로드 컨쥬게이트와 비교하여 ALCL 다중-약물 저항성 세포주에 대하여 > 5X 세포 독성을 갖고 있었다.
MDpr-PAB(gluc)-캄프토테신의 -X-D 모이어티를 갖고 있는 hBU12 32-로드 컨쥬게이트는 또한 8-로드 컨쥬게이트와 비교하여 Raj 및 Ramos에 대한 세포 독성의 > 5X 개선을 나타냈고 가장 적은 C19 카피 번호를 가진 RL에 대하여 활성이었다. 그에 반해 8-로드 컨쥬게이트는 비활성이었다.
Figure pat00475
1: mPEG24-Cys(StBu)-Lys(MDpr)-Cys(StBu)-PEG24-OH로 제조됨
2: PEG37 분지형 약물 담체 스캐폴드로 제조됨
3: MDpr-Cys(StBu)-Ala-Cys(StBu)-PEG36-OH로 제조됨
SEQUENCE LISTING <110> Seattle Genetics, Inc. <120> PEGYLATED DRUG-LINKERS FOR IMPROVED ADC PHARMACOKINETICS <130> 2700-00114PC <150> 61/891,320 <151> 2013-10-15 <150> 61/941,904 <151> 2014-02-19 <150> 61/947,742 <151> 2014-03-04 <150> 61/975,318 <151> 2014-04-04 <160> 10 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 117 <212> PRT <213> Mus musculus <400> 1 Gln Ile Gln Leu Gln Gln Ser Gly Pro Glu Val Val Lys Pro Gly Ala 1 5 10 15 Ser Val Lys Ile Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Asp Tyr 20 25 30 Tyr Ile Thr Trp Val Lys Gln Lys Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Ile 35 40 45 Gly Trp Ile Tyr Pro Gly Ser Gly Asn Thr Lys Tyr Asn Glu Lys Phe 50 55 60 Lys Gly Lys Ala Thr Leu Thr Val Asp Thr Ser Ser Ser Thr Ala Phe 65 70 75 80 Met Gln Leu Ser Ser Leu Thr Ser Glu Asp Thr Ala Val Tyr Phe Cys 85 90 95 Ala Asn Tyr Gly Asn Tyr Trp Phe Ala Tyr Trp Gly Gln Gly Thr Gln 100 105 110 Val Thr Val Ser Ala 115 <210> 2 <211> 111 <212> PRT <213> mus musculus <400> 2 Asp Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Ala Ser Leu Ala Val Ser Leu Gly 1 5 10 15 Gln Arg Ala Thr Ile Ser Cys Lys Ala Ser Gln Ser Val Asp Phe Asp 20 25 30 Gly Asp Ser Tyr Met Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Pro Pro 35 40 45 Lys Val Leu Ile Tyr Ala Ala Ser Asn Leu Glu Ser Gly Ile Pro Ala 50 55 60 Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Asn Ile His 65 70 75 80 Pro Val Glu Glu Glu Asp Ala Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Ser Asn 85 90 95 Glu Asp Pro Trp Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys 100 105 110 <210> 3 <211> 118 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> Humanized murine sequence <400> 3 Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ala 1 5 10 15 Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Asn Tyr 20 25 30 Gly Met Asn Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Lys Trp Met 35 40 45 Gly Trp Ile Asn Thr Tyr Thr Gly Glu Pro Thr Tyr Ala Asp Ala Phe 50 55 60 Lys Gly Arg Val Thr Met Thr Arg Asp Thr Ser Ile Ser Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Met Glu Leu Ser Arg Leu Arg Ser Asp Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 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Lys Gly Leu Glu 35 40 45 Trp Ile Gly His Ile Trp Trp Asp Asp Asp Lys Arg Tyr Asn Pro Ala 50 55 60 Leu Lys Ser Arg Val Thr Ile Ser Val Asp Thr Ser Lys Asn Gln Phe 65 70 75 80 Ser Leu Lys Leu Ser Ser Val Thr Ala Ala Asp Thr Ala Val Tyr Tyr 85 90 95 Cys Ala Arg Met Glu Leu Trp Ser Tyr Tyr Phe Asp Tyr Trp Gly Gln 100 105 110 Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 6 <211> 107 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> Humanized murine sequence <400> 6 Glu Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Ser Ala Ser Ser Ser Val Ser Tyr Met 20 25 30 His Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu Ile Tyr 35 40 45 Asp Thr Ser Lys Leu Ala Ser Gly Ile Pro Ala Arg Phe Ser Gly Ser 50 55 60 Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu Pro Glu 65 70 75 80 Asp Val Ala Val Tyr Tyr Cys Phe Gln Gly Ser Val Tyr Pro Phe Thr 85 90 95 Phe Gly Gln Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys Arg 100 105 <210> 7 <211> 330 <212> PRT <213> homo sapiens <400> 7 Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys 1 5 10 15 Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr 20 25 30 Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser 35 40 45 Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser 50 55 60 Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr 65 70 75 80 Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys 85 90 95 Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys 100 105 110 Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro 115 120 125 Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys 130 135 140 Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp 145 150 155 160 Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu 165 170 175 Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu 180 185 190 His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn 195 200 205 Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly 210 215 220 Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu 225 230 235 240 Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr 245 250 255 Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn 260 265 270 Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe 275 280 285 Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn 290 295 300 Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr 305 310 315 320 Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 325 330 <210> 8 <211> 106 <212> PRT <213> homo sapiens <400> 8 Thr Val Ala Ala Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln 1 5 10 15 Leu Lys Ser Gly Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr 20 25 30 Pro Arg Glu Ala Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser 35 40 45 Gly Asn Ser Gln Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr 50 55 60 Tyr Ser Leu Ser Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys 65 70 75 80 His Lys Val Tyr Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro 85 90 95 Val Thr Lys Ser Phe Asn Arg Gly Glu Cys 100 105 <210> 9 <211> 117 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> heavy chain variable region <400> 9 Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ala 1 5 10 15 Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Asp Tyr 20 25 30 Tyr Ile Thr Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Met 35 40 45 Gly Trp Ile Tyr Pro Gly Ser Gly Asn Thr Lys Tyr Asn Glu Lys Phe 50 55 60 Lys Gly Arg Val Thr Met Thr Arg Asp Thr Ser Ile Ser Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Met Glu Leu Ser Arg Leu Arg Ser Asp Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Asn Tyr Gly Asn Tyr Trp Phe Ala Tyr Trp Gly Gln Gly Thr Leu 100 105 110 Val Thr Val Ser Ser 115 <210> 10 <211> 111 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> light chain variable region <400> 10 Asp Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Asp Ser Leu Ala Val Ser Leu Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Ile Asn Cys Lys Ala Ser Gln Ser Val Asp Phe Asp 20 25 30 Gly Asp Ser Tyr Met Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Pro Pro 35 40 45 Lys Leu Leu Ile Tyr Ala Ala Ser Asn Leu Glu Ser Gly Val Pro Asp 50 55 60 Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser 65 70 75 80 Ser Leu Gln Ala Glu Asp Val Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Ser Asn 85 90 95 Glu Asp Pro Trp Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 110

Claims (102)

  1. 리간드 유닛 및 리간드 유닛에 공유 결합된 하나 이상의 링커-약물 모이어티로 구성되는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물로서, 각 링커-약물 모이어티는 각각의 약물 유닛에 대한 방출 가능 조립 유닛의 중개를 통해 리간드 유닛을 하나 이상의 약물 유닛에 연결하고, 각각의 링커-약물 모이어티의 약물 유닛에 관하여 병렬 배향으로 폴리에틸렌 글리콜 유닛을 연결하는 병렬 연결기 유닛으로 구성되며, 방출 가능 조립 유닛은 리간드 유닛에 의해 표적화된 표적 부위에 근접하여 유리 약물을 방출할 수 있고, 링커-약물 모이어티는 1 내지 32 약물 유닛의 로딩을 리간드-약물 컨쥬게이트에 제공하는, 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  2. 제1 항에 있어서, 리간드-약물은 식 (I), (II), 또는 (III)으로 표현되는 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00476

    Figure pat00477

    Figure pat00478

    상기 식에서,
    L은 리간드 유닛이고;
    D는 약물 유닛이며;
    PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
    Z는 스트레쳐 유닛이며;
    X는 방출 가능 조립 유닛이고;
    Lp는 병렬 연결기 유닛이며;
    A는 선택적 분지 유닛이고;
    AD는 약물 부착 유닛이며;
    아래 첨자 p는 1 내지 14, 바람직하게는 2 내지 12 (바람직하게는 6 내지 14, 6 내지 12, 8 내지 14 또는 8 내지 12)의 범위의 정수이고;
    아래 첨자 t는 0 내지 8, 바람직하게는 0, 1, 2 또는 3이며;
    아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수, 바람직하게는 1 또는 2이고;
    아래 첨자 s는 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이다.
  3. 제2 항에 있어서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 하기 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00479
    .
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서, 아래 첨자 s는 0인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  5. 제2 항 또는 제3 항에 있어서, 아래 첨자 s는 1이고 아래 첨자 m은 2, 3 또는 4인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  6. 제2 항에 있어서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 식 Ia, Ib, IIa, IIb, IIc, IIIa, 또는 IIIb로 표현되는 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00480
    Figure pat00481

    Figure pat00482
    Figure pat00483

    Figure pat00484
    Figure pat00485

    Figure pat00486
    .
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 병렬 연결기 유닛 (Lp)은 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드 또는 폴리아민을 포함하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  8. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 병렬 연결기 (Lp) 유닛은 독립적으로 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00487
    ,
    Figure pat00488
    ,
    Figure pat00489
    ,
    Figure pat00490
    ,
    Figure pat00491
    ,
    Figure pat00492
    , 또는
    Figure pat00493

    상기 식에서,
    물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 내 Lp의 공유 부착 부위를 나타내고; R110 은
    Figure pat00494
    ,
    Figure pat00495
    ,
    Figure pat00496
    ,
    Figure pat00497
    ,
    Figure pat00498
    ,
    Figure pat00499
    ,
    Figure pat00500
    ,
    Figure pat00501
    ,
    Figure pat00502
    ,
    Figure pat00503
    ,
    Figure pat00504
    ,
    Figure pat00505
    ,
    Figure pat00506
    ,
    Figure pat00507
    ,
    Figure pat00508
    ,
    Figure pat00509
    ,
    Figure pat00510
    ,
    Figure pat00511
    ,
    Figure pat00512
    ,
    Figure pat00513
    ,
    Figure pat00514
    ,
    Figure pat00515
    ,
    Figure pat00516
    ,
    Figure pat00517
    ,
    Figure pat00518
    ,
    Figure pat00519
    , 또는
    Figure pat00520
    이며;
    별표는 R110 모이어티의 탄소 라벨링된 x로의 공유 부착을 나타내고 R110 모이어티에서 물결선은 리간드-약물 모이어티 내 Lp의 세 개의 부착 부위 중 하나를 나타내며;
    각각의 R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3으로부터 독립적으로 선택되고;
    Y는 N 또는 CH로부터 독립적으로 선택되며;
    각각의 Y'는 NH, O, 또는 S로부터 독립적으로 선택되고;
    아래 첨자 c는 1 내지 10의 범위의 정수로부터 독립적으로 선택되며, 바람직하게는 1, 2, 또는 3이다.
  9. 제7 항에 있어서, 각각의 병렬 연결기 (Lp) 유닛은 하기 식에서 나타난 바와 같이 구조가 D/L-리신에 해당하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00521

    상기 식에서,
    물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 내 Lp의 공유 부착 부위를 나타낸다.
  10. 제7 항에 있어서, 각각의 병렬 연결기 (Lp) 유닛은 하기 식에서 나타난 바와 같이 구조가 D/L-시스테인 또는 D/L-페니실라민에 해당하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00522
    Figure pat00523

    상기 식에서,
    물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 내 Lp의 공유 부착 부위를 나타낸다.
  11. 제10 항에 있어서, 각각의 병렬 연결기 (Lp) 유닛은 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00524
    또는
    Figure pat00525

    상기 식에서,
    황 원자에 인접한 물결선은 방출 가능 조립 유닛으로의 공유 부착을 나타낸다.
  12. 제2 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 병렬 연결기 (Lp) 유닛의 구조는 독립적으로 식 A로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00526

    상기 식에서,
    AA1은 아미노산, 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌 (바람직하게는 선택적으로 치환된 C1-12 헤테로알킬렌), 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로로부터 독립적으로 선택되고;
    아래 첨자 u는 0 내지 4로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 각각의 Lp 유닛 중 적어도 하나의 AA1은 PEG, AD, A 또는 Z 유닛으로의 부착 부위를 제공하는 기능화된 곁사슬 또는 X-D 모이어티를 갖고;
    물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 내 Lp의 공유 부착 부위를 나타낸다.
  13. 제12 항에 있어서, 각각의 병렬 연결기 유닛 (Lp)의 각각의 AA1은 독립적으로 선택된 아미노산이거나 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로이고, 단, 둘 이하의 AA1이 선택적으로 치환된 C1-20 헤테로알킬렌, 선택적으로 치환된 C3-8 헤테로사이클로, 선택적으로 치환된 C6-14 아릴렌, 또는 선택적으로 치환된 C3-C8 카보사이클로인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  14. 제2 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서, A가 존재할 때, 각각의 A는 1 내지 10개의 아미노산, 아미노 알콜 또는 아미노 알데히드 또는 폴리아민 또는 서로 공유 결합된 이것들의 조합인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  15. 제2 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서, AD가 존재할 때, 각각의 AD는 1 내지 10개의 독립적으로 선택된 아미노산 또는 아미노 알콜 또는 아미노 알데히드 또는 폴리아민 또는 서로 공유 결합된 이것들의 조합인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  16. 제2 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서, Z는 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00527

    상기 식에서,
    R17은 -(CH2)5C(=O)-이고, 별표는 각 Z의 리간드 유닛으로의 공유 부착을 나타내며 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 내에서 각 Z의 링커-약물 모이어티의 나머지로의 공유 부착을 나타낸다.
  17. 제2 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서, Z는 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00528
    또는
    Figure pat00529

    상기 식에서,
    별표는 각 Z의 리간드 유닛으로의 부착을 나타내고 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 내에서 각 Z의 링커-약물 모이어티의 나머지로의 공유 부착을 나타낸다.
  18. 제2 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서, 아래 첨자 t는 0, 1 또는 2인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  19. 제2 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서, 아래 첨자 p는 6 내지 14의 범위의 정수인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  20. 제2 항, 제16 항, 또는 제17 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드-약물 컨쥬게이트는 하기 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00530
    .
  21. 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서, 6 내지 32개 또는 8 내지 32개의 약물 유닛이 리간드 유닛에 부착되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  22. 제1 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG가 약 72개 이하의 (OCH2CH2) 서브유닛, 바람직하게는 약 36개 이하의 (OCH2CH2) 서브유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  23. 제1 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG가 총 8 내지 72, 8 내지 60, 8 내지 48, 8 내지 36 또는 8 내지 24개의 (OCH2CH2) 서브유닛, 10 내지 72, 10 내지 60, 10 내지 48, 10 내지 36 또는 10 내지 24개의 (OCH2CH2) 서브유닛, 또는 12 내지 72, 12 내지 60, 12 내지 48, 12 내지 36 또는 12 내지 24개의 (OCH2CH2) 서브유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  24. 제1 항 내지 제23 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛은 하나 또는 그 이상의 선형 PEG 사슬을 포함하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  25. 제1 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛은 하기 구조:
    Figure pat00531

    Figure pat00532
    또는
    Figure pat00533

    (상기 식에서,
    물결선은 PEG 유닛의 병렬 연결기 유닛으로의 부착 부위를 나타내고,
    R20은 PEG 부착 유닛이며,
    R21은 PEG 캡핑 유닛이고,
    R22는 PEG 커플링 유닛이며,
    n은 4 내지 72, 바람직하게는 6 내지 72, 8 내지 72, 10 내지 72 또는 12 내지 72로부터 독립적으로 선택되고,
    e는 2 내지 5이며,
    각각의 n'는 1 내지 72로부터 독립적으로 선택된다)를 가지며, 단, PEG 유닛에 적어도 4, 바람직하게는 적어도 6, 적어도 8, 적어도 10, 또는 적어도 12개의 PEG (OCH2CH2) 서브유닛이 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  26. 제25 항에 있어서,
    R20은 -C(O)-, -O-, -S-, -S(O)-, -NH-, -C(O)O-, -C(O)C1-10알킬, -C(O)C1-10알킬-O-, -C(O)C1-10알킬-CO2-, -C(O)C1-10알킬-NH-, -C(O)C1-10알킬-S-, -C(O)C1-10알킬-C(O)-NH-, -C(O)C1-10알킬-NH-C(O)-, -C1-10알킬, -C1-10알킬-O-, -C1-10알킬-CO2-, -C1-10알킬-NH-, -C1-10알킬-S-, -C1-10알킬-C(O)-NH-, -C1-10알킬-NH-C(O)-, -CH2CH2SO2-C1-10알킬-, -CH2C(O)-C1-10알킬-, =N-(O 또는 N)-C1-10알킬-O-, =N-(O 또는 N)-C1-10알킬-NH-, =N-(O 또는 N)-C1-10알킬-CO2-, =N-(O 또는 N)-C1-10알킬-S-,
    Figure pat00534
    , 또는
    Figure pat00535
    이고;
    각각의 R21은 독립적으로 -C1-10 알킬, -C2-10 알킬-CO2H, -C2-10 알킬-OH, -C2-10 알킬-NH2, C2-10 알킬-NH(C1-3 알킬), 또는 C2-10 알킬-N(C1-3 알킬)2이며;
    각각의 R22는 독립적으로 -C1-10 알킬-C(O)-NH-, -C1-10 알킬-NH-C(O)-, -C2-10 알킬-NH-, -C2-10 알킬-O-, -C1-10 알킬-S-, 또는 -C2-10 알킬-NH-인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  27. 제26 항에 있어서, R20은 -NH- 또는 -C(O)-인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  28. 제25 항에 있어서, PEG 유닛은 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00536

    Figure pat00537

    Figure pat00538
    또는
    Figure pat00539

    상기 식에서,
    물결선은 병렬 연결기 유닛으로의 부착 부위를 나타내고, 각 n은 4 내지 72의 범위의 정수로부터 독립적으로 선택된다.
  29. 제28 항에 있어서, n은 6 내지 24 또는 8 내지 24로부터 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  30. 제1 항 내지 제29 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛은 적어도 6개의 -CH2CH2O- 서브유닛을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  31. 제1 항 내지 제30 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛은 적어도 8개의 -CH2CH2O- 서브유닛 및 약 36개 이하의 서브유닛 -CH2CH2O-를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  32. 제1 항 내지 제31 항 중 어느 한 항에 있어서, 약물 유닛은 소수성인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  33. 제32 항에 있어서, 약물 유닛은 2.5 또는 그 이상의 SlogP 값을 갖는 약물의 것임을 특징으로 하는 리간드 -약물 컨쥬게이트 화합물.
  34. 제32 항에 있어서, 약물 유닛은 아우리스타틴인 것을 특징으로 하는 리간드 -약물 컨쥬게이트 화합물.
  35. 제34 항에 있어서, 아우리스타틴 약물 유닛은 식 DE의 구조로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드 -약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00540

    상기 식에서,
    독립적으로 각 위치에서:
    R2는 H 및 C1-C8 알킬로 구성된 군으로부터 선택되고;
    R3는 H, C1-C8 알킬, C3-C8 탄소 고리, 아릴, C1-C8 알킬-아릴, C1-C8 알킬-(C3-C8 탄소 고리), C3-C8 헤테로 고리 및 C1-C8 알킬-(C3-C8 헤테로 고리)로 구성된 군으로부터 선택되며;
    R4는 H, C1-C8 알킬, C3-C8 탄소 고리, 아릴, C1-C8 알킬-아릴, C1-C8 알킬-(C3-C8 탄소 고리), C3-C8 헤테로 고리 및 C1-C8 알킬-(C3-C8 헤테로 고리)로 구성된 군으로부터 선택되고;
    R5는 H 및 메틸로 구성된 군으로부터 선택되거나;
    또는 R4 및 R5는 공동으로 탄소고리 환을 형성하고 식 -(CRaRb)n-을 갖는데 Ra 및 Rb는 H, C1-C8 알킬 및 C3-C8 탄소 고리로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고 n은 2, 3, 4, 5 및 6으로 구성된 군으로부터 선택되며;
    R6은 H 및 C1-C8 알킬로 구성된 군으로부터 선택되고;
    R7은 H, C1-C8 알킬, C3-C8 탄소 고리, 아릴, C1-C8 알킬-아릴, C1-C8 알킬-(C3-C8 탄소 고리), C3-C8 헤테로 고리 및 C1-C8 알킬-(C3-C8 헤테로 고리)로 구성된 군으로부터 선택되고;
    각각의 R8은 H, OH, C1-C8 알킬, C3-C8 탄소 고리 및 O-(C1-C8 알킬)로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되며;
    R9는 H 및 C1-C8 알킬로 구성된 군으로부터 선택되고;
    R18는 -C(R8)2-C(R8)2-아릴, -C(R8)2-C(R8)2-(C3-C8 헤테로 고리), 및 -C(R8)2-C(R8)2-(C3-C8 탄소 고리)로 구성된 군으로부터 선택된다.
  36. 제1 항 내지 제35 항 중 어느 한 항에 있어서, 방출 가능 조립 유닛은 약물 유닛이 결합된 글리코시드 결합을 통해 자기-희생성 기에 결합된 당 모이어티를 포함하여 리간드에 의해 표적화된 부위에서 글리코시다제에 의한 글리코시드 결합의 절단이 리간드-약물 컨쥬게이트로부터 유리 약물의 방출을 초래하도록 하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  37. 제36 항에 있어서, 방출 가능 조립 유닛은 글루쿠로니드 유닛을 포함하고 하기 식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00541
    또는
    Figure pat00542

    상기 식에서,
    Su는 글루쿠로니드 모이어티이고, -O'-는 산소 글리코시드 결합을 나타내며; 각각의 R은 독립적으로 수소, 할로겐, -CN, 또는 -NO2이고; 물결선은 자기-희생성 기의 LP, AD 또는 A로 (직접적으로 또는 공유 부착 유닛을 통해 간접적으로)의 부착을 나타내며 별표는 자기-희생성 기의 약물 유닛으로 (직접적으로 또는 스페이서 유닛을 통해 간접적으로)의 부착을 나타낸다 .
  38. 제1 항 내지 제35 항 중 어느 한 항에 있어서, 방출 가능 조립 유닛은 카텝신 B에 의해 절단 가능한 펩타이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  39. 제1 항 내지 제35 항 중 어느 한 항에 있어서, -X-D는 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00543

    상기 식에서,
    QCO는 선택적인 공유 부착 유닛 유닛이고 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물 링커 모이어티의 나머지로의 공유 부착을 나타낸다.
  40. 제39 항에 있어서, -X-D는
    Figure pat00544
    인 것을 특징으로 하는 리간드 -약물 컨쥬게이트 화합물:
    상기 식에서,
    물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물 링커 모이어티의 나머지로의 공유 결합을 나타낸다.
  41. 제1 항 내지 제35 항 중 어느 한 항에 있어서, -X-D는 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물:
    Figure pat00545

    또는
    Figure pat00546

    상기 식에서,
    물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물 링커 모이어티의 나머지로의 공유 부착을 나타낸다.
  42. 제1 항 내지 제41 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드 유닛은 단클론성 항체인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  43. 제1 항 내지 제42 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드는 항체이고 항체는 항체의 시스테인 잔기의 황 원자를 통해 각각의 스트레쳐 유닛 (Z)에 컨쥬게이션되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  44. 제43 항에 있어서, 시스테인 잔기는 자연적으로 발생하고 사슬 간 이황화물로부터인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  45. 제43 항에 있어서, 시스테인 잔기는 비-자연적으로 발생하고 항체로 도입된 시스테인으로부터인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  46. 제45 항에 있어서, 도입된 시스테인 잔기는 EU 인덱스에 따라 잔기 239에 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  47. 제1 항 내지 제46 항 중 어느 한 항에 있어서, 6 내지 14개의 약물 유닛이 리간드 유닛에 부착되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  48. 제2 항 내지 제47 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드 유닛은 항체이고, 아래 첨자 p는 8이며, 항체는 항체의 사슬 간 이황화물의 황 원자를 통해 스트레쳐 유닛 (Z)에 컨쥬게이션되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  49. 제2 항 내지 제47 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드는 항체이고, 아래 첨자 p는 10 내지 14 또는 10 내지 12의 범위의 정수이며, 항체는 항체의 사슬 간 이황화물 및 항체로 도입된 시스테인 잔기로부터의 황 원자 모두를 통해 각각의 스트레쳐 유닛에 컨쥬게이션되는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  50. 제49 항에 있어서, 시스테인 잔기는 EU 인덱스에 따라 위치 239에 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  51. 제1 항 내지 제50 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드 유닛이 적어도 약 80 Kd의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  52. 제2 항 내지 제51 항 중 어느 한 항에 있어서, 병렬 연결기 유닛은 (a) 약 500 달톤 이하, 바람직하게는 약 200 달톤 이하의 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드 약물 컨쥬게이트 화합물.
  53. 제2 항 내지 제52 항 중 어느 한 항에 있어서, 스트레쳐 유닛은 약 1000 달톤 이하, 바람직하게는 약 200 달톤 이하의 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  54. 제2 항 내지 제53 항 중 어느 한 항에 있어서, 분지 유닛이 존재할 때, 분지 유닛은 약 1000 달톤 이하, 바람직하게는 약 500 달톤 이하의 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  55. 제2 항 내지 제54 항 중 어느 한 항에 있어서, 약물 부착 유닛이 존재할 때, 약물 부착 유닛은 약 1000 달톤 이하, 바람직하게는 약 500 달톤 이하의 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  56. 제2 항 내지 제55 항 중 어느 한 항에 있어서, 방출 가능 조립 유닛은 약 5000 달톤 이하의 질량, 바람직하게는 약 100 달톤, 또는 약 200 달톤, 또는 약 300 달톤 내지 약 1000 달톤의 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  57. 제1 항 내지 제56 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛과는 별도로, 4개 이하, 3개 이하, 2개 이하 또는 1개 이하의 다른 폴리에틸렌 글리콜 서브유닛이 리간드-약물 컨쥬게이트에 존재하는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  58. 제1 항 내지 제57 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드 유닛 및 약물 유닛 사이에 50개 이하, 45개 이하, 40개 이하, 35개 이하, 30개 이하, 또는 25개 이하의 개입 원자가 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  59. 제1 항 내지 제58 항 중 어느 한 항에 있어서, 방출 가능 조립 유닛의 리간드 유닛 및 절단 가능 유닛 사이에 40개 이하, 35개 이하, 30개 이하, 또는 25개 이하의 원자가 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  60. 제1 항 내지 제59 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛에 있는 원자보다 더 적은 개입 원자가 리간드 및 약물 유닛 사이에 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  61. 제1 항 내지 제60 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛에 있는 원자보다 더 적은 개입 원자가 방출 가능 조립 유닛의 리간드 및 절단 가능 유닛 사이에 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  62. 제1 항 내지 제61 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛 및 병렬 연결기 유닛의 말단부 사이에 있는 개입 원자보다 더 적은 개입 원자가 리간드 및 약물 유닛 사이에 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  63. 제1 항 내지 제62 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛 및 병렬 연결기 유닛의 말단부 사이에 있는 개입 원자보다 더 적은 개입 원자가 방출 가능 조립 유닛의 리간드 및 절단 가능 유닛 사이에 있는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물.
  64. 제1 항 내지 제63 항 중 어느 한 항의 리간드-약물 컨쥬게이트 화합물의 집단; 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물로서, 조성물에서 리간드 유닛 당 약물-링커 모이어티의 평균 수는 약 4 내지 약 14의 범위에 있는 약학적 조성물.
  65. 제64 항에 있어서, 조성물에서 리간드 유닛 당 약물-링커 모이어티의 평균 수는 약 6 내지 약 14의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  66. 제64 항에 있어서, 조성물에서 리간드 유닛 당 약물-링커 모이어티의 평균 수는 약 8 내지 약 14의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  67. 제64 항에 있어서, 조성물에서 리간드 당 약물-링커 분자의 평균 수는 약 8 내지 약 12의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  68. 제66 항에 있어서, 조성물에서 리간드 당 약물-링커 분자의 평균 수는 약 8인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  69. 식 IV, V, 또는 VI의 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염으로 표현되는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00547

    Figure pat00548

    Figure pat00549

    상기 식에서,
    D는 약물 유닛이고;
    PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
    Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이고;
    X는 방출 가능 조립 유닛이며;
    Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
    A는 선택적 분지 유닛이며;
    AD는 약물 부착 유닛이고;
    아래 첨자 t는 정수이고 0 내지 8, 바람직하게는 0, 1, 2, 또는 3이며;
    아래 첨자 m은 1 내지 4의 범위의 정수이고, 바람직하게는 1 또는 2이며;
    아래 첨자 s는 0 또는 1이고, 단 s가 0일 때, m은 1이며 s가 1일 때, m은 2, 3 또는 4이다.
  70. 제69 항에 있어서, 하기 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00550
    .
  71. 제69 항 또는 제70 항에 있어서, s는 0인 (즉, A가 없는) 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  72. 제69 항, 제70 항 또는 제71 항 중 어느 한 항에 있어서, s는 1이고 m은 2 내지 4인 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  73. 제69 항에 있어서, 약물-링커는 식 IVa, IVb, Va, Vb, Vc, VIa 또는 VIb으로 표현되는 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00551
    Figure pat00552

    Figure pat00553
    Figure pat00554

    Figure pat00555
    Figure pat00556

    Figure pat00557
    .
  74. 제69 항 내지 제73 항 중 어느 한 항에 있어서, LP는 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드 또는 폴리아민인인 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  75. 제69 항 내지 제73 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 Lp는 독립적으로 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00558
    ,
    Figure pat00559
    ,
    Figure pat00560
    ,
    Figure pat00561
    ,
    Figure pat00562
    ,
    Figure pat00563
    , 또는
    Figure pat00564

    상기 식에서,
    물결선은 화합물 내 공유 부착 부위를 나타내고 R110 은
    Figure pat00565
    ,
    Figure pat00566
    ,
    Figure pat00567
    ,
    Figure pat00568
    ,
    Figure pat00569
    ,
    Figure pat00570
    ,
    Figure pat00571
    ,
    Figure pat00572
    ,
    Figure pat00573
    ,
    Figure pat00574
    ,
    Figure pat00575
    ,
    Figure pat00576
    ,
    Figure pat00577
    ,
    Figure pat00578
    ,
    Figure pat00579
    ,
    Figure pat00580
    ,
    Figure pat00581
    ,
    Figure pat00582
    ,
    Figure pat00583
    ,
    Figure pat00584
    ,
    Figure pat00585
    ,
    Figure pat00586
    ,
    Figure pat00587
    ,
    Figure pat00588
    ,
    Figure pat00589
    ,
    Figure pat00590
    , 또는
    Figure pat00591
    이며;

    별표는 R110 모이어티의 탄소 라벨링된 x로의 공유 부착을 나타내고 R110 모이어티에서 물결선은 리간드-약물 컨쥬게이트 내 Lp의 세 개의 부착 부위 중 하나를 나타내며;
    각각의 R100은 수소 또는 -C1-C3 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3으로부터 독립적으로 선택되고;
    Y는 N 또는 CH로부터 독립적으로 선택되며;
    각각의 Y'는 NH, O, 또는 S로부터 독립적으로 선택되고;
    아래 첨자 c는 1 내지 10의 범위의 정수로부터 독립적으로 선택되며, 바람직하게는 1, 2, 또는 3이다.
  76. 제74 항에 있어서, 각각의 Lp는 하기 식에서 나타난 바와 같이 구조가 D/L-리신에 해당하는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00592
    .
  77. 제70 항 내지 제76 항 중 어느 한 항에 있어서, A가 존재할 때, A는 1 내지 10개의 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 폴리아민, 또는 이것들의 조합인 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  78. 제70 항 내지 제77 항 중 어느 한 항에 있어서, AD가 존재할 때, AD는 1 내지 10개의 아미노산, 아미노 알콜, 아미노 알데히드, 폴리아민, 또는 이것들의 조합인 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  79. 제69 항 내지 제78 항 중 어느 한 항에 있어서, Z'는 하기 구조를 가지며, 선택적으로 아민 보호 기에 의해 보호되는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00593

    또는
    Figure pat00594

    상기 식에서,
    물결선은 잔여 약물-링커 구조로의 공유 부착을 나타낸다.
  80. 제69 항에 있어서, 약물-링커 화합물은 하기 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00595
    .
  81. 제69 항에 있어서, 약물-링커 화합물은 하기 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00596

    또는
    Figure pat00597
    .
  82. 제69 항에 있어서, 약물-링커 화합물은 하기 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00598

    Figure pat00599
    .
  83. 제69 항에 있어서, 약물-링커 화합물은 하기 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00600

    Figure pat00601

    상기 식에서,
    R21은 PEG 캡핑 유닛이고 n은 6 내지 72, 8 내지 72, 또는 8 내지 24의 범위의 정수이다.
  84. 제69 항에 있어서, 약물-링커 화합물은 하기 구조 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물:
    Figure pat00602

    Figure pat00603

    상기 식에서,
    R21은 PEG 캡핑 유닛이고 n은 6 내지 72, 8 내지 72, 또는 8 내지 24의 범위의 정수이다.
  85. 제83 항 또는 제84 항에 있어서, n은 8, 12, 또는 24인 것을 특징으로 하는 약물-링커 화합물.
  86. 제83 항, 제84 항, 또는 제85 항 중 어느 한 항에 있어서, R21은 메틸, 에틸 또는 프로필인 것을 특징으로 하느 약물-링커 화합물.
  87. 구조가, 리간드 유닛에 컨쥬게이션된, 제69 항 내지 제86 항 중 어느 한 항의 약물-링커 화합물에 해당하는 약물-링커 모이어티를 가진 리간드-약물 컨쥬게이트의 집단; 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물로서, 조성물에서 리간드 당 약물-링커 분자의 평균 수는 약 8 내지 약 14의 범위에 있는, 약학적 조성물.
  88. 제64 항 내지 제68 항 및 제87 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드 약물 컨쥬게이트의 각각의 병렬 배향된 PEG 유닛은 적어도 8개 내지 24개 이하의 PEG 서브유닛을 갖는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  89. 제64 항 내지 제68 항 및 제87 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드 약물 컨쥬게이트의 각각의 병렬 배향된 PEG 유닛은 적어도 12개 내지 24개 이하의 PEG 서브유닛을 갖는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  90. 제64 항 내지 제69 항 및 제87 항 내지 제89 항 중 어느 한 항에 있어서, 약물-링커 로딩의 평균 값은 또한 조성물에서 우세한 리간드-약물 컨쥬게이트의 약물-링커 로딩을 나타내는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  91. 제1 항 내지 제63 항 중 어느 한 항에 있어서, PEG 유닛과는 별도로, 리간드-약물 컨쥬게이트에 다른 PEG 서브유닛이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트.
  92. 식 VII, VIII 또는 IX 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 링커 화합물:
    Figure pat00604

    Figure pat00605

    Figure pat00606

    상기 식에서,
    PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이고;
    Z'는 리간드 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 스트레쳐 유닛이며;
    -X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이고;
    A'는 2개 내지 4개의 X-D 유닛, 바람직하게는 2개의 X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 분지 유닛이며;
    A는 선택적 분지 유닛이고;
    AD'는 -X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 약물 부착 유닛이며;
    Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
    LP'는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 병렬 연결기 유닛이며;
    아래 첨자 t는 정수이고 0 내지 8, 바람직하게는 0, 1, 2, 또는 3이며;
    아래 첨자 m은 정수이고 1 내지 4, 바람직하게는 1 또는 2이며;
    아래 첨자 s는 정수이고 0 또는 1이며, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2 내지 4이다.
  93. 제92 항에 있어서, LP'가 하기 식에서 나타난 바와 같은 보호된 시스테인 또는 페니실라민인 것을 특징으로 하는 링커 화합물:
    Figure pat00607
    ,
    Figure pat00608

    상기 식에서,
    물결선은 화합물 내 공유 부착을 나타내고 RPR는 티올 보호 기이다.
  94. 제92 항에 있어서,
    t가 1이고 AD'는
    Figure pat00609
    Figure pat00610

    이며
    RPR는 티올 보호 기이고 물결선은 화합물 내 공유 부착을 나타내는 식 VIII를 갖는 것을 특징으로 하는 링커 화합물.
  95. 제92 항에 있어서, 하기 식 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 링커 화합물:
    Figure pat00611

    상기 식에서,
    RPR는 티올 보호 기이다.
  96. 제92 항에 있어서, 하기 식 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 링커 화합물:
    Figure pat00612


    상기 식에서,
    RPR는 티올 보호 기이다.
  97. 하기와 같은 식 X, XI, XII 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염을 가진 리간드-링커 화합물:
    Figure pat00613
    Figure pat00614

    Figure pat00615

    상기 식에서,
    L은 리간드 유닛이고;
    PEG는 폴리에틸렌 글리콜 유닛이며;
    Z-는 스트레쳐 유닛이고;
    -X-D는 약물 유닛에 부착된 방출 가능 조립 유닛이며;
    Lp는 병렬 연결기 유닛이고;
    LP'는 -X-D로의 공유 부착을 형성할 수 있는 병렬 연결기 유닛이며;
    A'는 2개 내지 4개의 X-D 유닛, 바람직하게는 2개의 X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 분지 유닛이고;
    A는 선택적 분지 유닛이며;
    AD'는 X-D 유닛으로의 공유 부착을 형성할 수 있는 약물 부착 유닛이고;
    아래 첨자 p는 정수이며 1 내지 14, 바람직하게는 약 2 내지 약 12 (바람직하게는 약 6 내지 약 14, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 14 또는 약 8 내지 약 12)이고;
    아래 첨자 t는 정수이며 0 내지 8, 바람직하게는 0, 1, 2, 또는 3이고;
    아래 첨자 m은 정수이며 1 내지 4, 바람직하게는 1 또는 2이고;
    아래 첨자 s는 정수이며 0 또는 1이고, 단 s가 0일 때, m은 1이고 s가 1일 때, m은 2 내지 4이다.
  98. 제97 항에 있어서, 링커-리간드 링커 화합물은 식 XIa, XIb, XIc, XId, XIIa 또는 XIIb의 구조 또는 이것들의 약학적으로 허용 가능한 염을 갖는 것을 특징으로 하는 리간드-링커 화합물:
    Figure pat00616
    Figure pat00617

    Figure pat00618
    Figure pat00619

    Figure pat00620
    Figure pat00621
    .
  99. 제64 항 내지 제68 항 및 제87 항 내지 제90 항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 PEG 유닛이 없거나 PEG 유닛을 함유하지만 항체 및 약물에 관하여 직렬 배향으로 배치된 리간드-약물 컨쥬게이트를 포함하는 약학적 조성물과 비교하여 개선된 약물동력학적 성질을 나타내는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  100. 제64 항 내지 제68 항 및 제87 항 내지 제90 항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 해당 컨쥬게이트되지 않은 리간드를 포함하는 약학적 조성물과 비교하여 같거나 실질적으로 같은 약물동력학적 성질을 나타내는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  101. 제1 항 내지 제63 항 중 어느 한 항의 리간드-약물 컨쥬게이트 또는 제64 항 내지 제68 항, 제87 항 내지 제90 항, 또는 제99 항 또는 제100 항 중 어느 한 항의 약학적 조성물의 유효량을 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는 암 치료 방법으로서, 리간드-약물 컨쥬게이트의 리간드 유닛은 암 세포에 의해 발현된 표적 항원에 특이적으로 결합하는, 임 치료 방법.
  102. 제1 항 내지 제63 항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드가 CD19, CD20, CD30 (바람직하게는 키메라 또는 인간화된 AC10 항체), CD33, CD70, 알파-v-베타-6, 또는 Liv-1 항원에 특이적으로 결합하는 단클론성 항체인 것을 특징으로 하는 리간드-약물 컨쥬게이트.
KR1020227002643A 2013-10-15 2014-10-14 개선된 리간드-약물 컨쥬게이트 약물동력학을 위한 peg화된 약물-링커 KR102538993B1 (ko)

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