KR20220025705A - 리간드 디스플레이 및/또는 약물 전달을 위한 성상 중합체의 조성물 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

화학식 O[P1]-([X]-A[P2]-[Z]-[P3])n의 성상 중합체이며, 여기서 O는 코어이고; A는 코어에 부착된 중합체 아암이고; X는 코어와 중합체 아암 사이의 링커 분자이고; Z는 중합체 아암의 말단과 P3 사이의 링커 분자이고; P1, P2 및 P3은 각각 독립적으로 세포외로 또는 세포내로 작용하는 하나 이상의 제약 활성 화합물이고, n은 정수이고; []는 기가 임의적임을 나타내고; P1, P2 또는 P3 중 적어도 하나는 존재한다.

Description

리간드 디스플레이 및/또는 약물 전달을 위한 성상 중합체의 조성물 및 제조 방법

본 발명은 미국 보건복지부 기관인 미국 국립보건원과의 공동 연구 개발 협정의 성과로 생성되었다. 미국 정부는 본 발명에 있어서 특정 권리를 갖는다.

<우선권 문헌>

본 출원은 2019년 4월 17일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/835,268호 (발명의 명칭 "COMPOSITIONS AND METHODS OF MANUFACTURING STAR POLYMERS FOR LIGAND DISPLAY AND/OR DRUG DELIVERY")로부터 우선권을 주장하며, 그의 내용은 그 전문으로 본원에 참조로 포함된다.

<기술분야>

본 개시내용은 제약 활성 화합물을 디스플레이 및/또는 전달하기 위한 시스템에 관한 것이다.

입자 전달 시스템은 다양한 용도로 사용되는 제약 활성 화합물의 약동학을 조정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 리포솜, 미셀 및 선형 중합체를 기반으로 한 입자 전달 시스템이 암 치료에 사용되는 소분자 세포독성 약물 ('화학요법제')을 패키징하는데 사용되어 왔다. 소분자 약물을 패키징하기 위한 입자 전달 시스템은 하기 기능 중 어느 하나 또는 모두를 수행하는데 사용되어 왔다: (i) 약물 용해도의 개선; (ii) 특정 조직에 대한 약물 분자의 분포 제한 및 수동적 또는 능동적 표적화; (iii) 특정 조직 내로의 약물 방출의 제어; 및 (iv) 분해로부터 약물 분자의 보호.

상기 언급된 기능 뿐만 아니라, 세포외 수용체에 결합하는 리간드와 함께 사용되는 입자 전달 시스템은 또한 그의 동족 세포외 수용체와 최적으로 결속하도록 리간드를 어레이하기 위한 스캐폴드를 제공하는 기능을 수행할 수 있다 (즉, 리간드 디스플레이). 세포외 수용체에 결합하기 위한 리간드를 어레이하기 위한 입자 전달 시스템의 용도는, 감염성 질환 및 또한 암을 치료 또는 예방하기 위해 항체 반응을 유도하는 수단으로서 B 세포 수용체와 최적으로 결속하도록 B 세포 면역원을 어레이하는 전달 시스템의 사용을 포함한다. 다른 용도는 면역관용을 유도하는 수단으로서 T 세포와 결속하도록 하기 위한 입자 상의 펩티드-MHC 복합체의 어레이를 포함한다. 또 다른 용도는 재조합 항체 기술에 의존하는 다양한 질환의 치료에 사용될 수 있는 치료 모노클로날 항체 또는 항체 단편을 어레이하는 입자 전달 시스템의 사용을 포함한다.

현재 입자 전달 시스템의 유용성을 제한하는 다양한 도전과제가 존재한다. 많은 입자 전달 시스템은 종종 제약상 활성 화합물의 비교적 낮은 로딩, 즉 중합체 질량에 대한 화합물의 낮은 질량비에 의해 제한되며, 이는 필요한 조직에 도달할 수 있는 활성 화합물의 농도를 제한한다. 따라서, 제약 활성 화합물의 로딩을 최대화하기 위한 차세대 전달 시스템이 개발되어야 한다.

또 다른 도전과제는 많은 입자 전달 시스템, 예컨대 리포솜 및 PLGA 입자는 종종 > 100 nm보다 크거나, 의도된 용도에 너무 클 수 있는 응집체를 형성할 수 있고/거나 응집체와 단핵구 집단과의 상호작용으로 인해 면역 활성화를 유도할 수 있다는 것이다. 이와 관련하여, 크기가 10-100 nm인 입자는, 백신으로 사용하기 위한 B 세포 면역원의 어레이 뿐만 아니라 화학요법제 및/또는 면역자극제의 암으로의 정맥내 전달을 비롯한 다양한 용도에 사용하기 위한 최적의 크기 범위인 것으로 제안되었다.

추가의 도전과제는 친양쪽성 물질을 기반으로 하는 입자 전달 시스템이 종종 입자가 응집하는 것을 막기 위해 높은 알짜 전하 (양 또는 음의 제타 전위)를 필요로 한다는 것이다. 이러한 높은 알짜 전하는 물질과 특정 조직과의 원치 않는 상호작용, 예컨대 양으로 하전된 입자와 세포 표면과의 비-특이적 상호작용으로 이어질 수 있다. 따라서, 다른 조직과의 비-특이적 상호작용을 피함으로써 표적 조직으로의 제약 활성 화합물의 전달을 개선시키기 위한 수단으로서 높은 알짜 전하를 보유하지 않는 신규 전달 시스템이 필요하다.

현대의 기술에 의해 적절하게 해결되지 않은 특히 현저한 도전과제는 2회 이상 주사 후 혈액으로부터 전달 시스템의 급속한 클리어런스를 유발할 수 있는 전달 시스템 또는 적재물에 대한 원치않는 항체의 유도이다 ("가속화된 혈액 클리어런스"로 지칭됨). 제약 활성 화합물의 임의의 전달 시스템의 유용성은 원치않는 항체 반응의 유도에 의해 제한될 수 있다. 따라서, 가속화된 혈액 클리어런스를 유발하는 항체의 유도를 제한하기 위한 접근법이 필요하다.

마지막으로, 제조성은 입자 전달 시스템의 번역에 대한 주요 도전과제로 남아있다. 에멀젼을 기반으로 한 입자 전달 시스템은 종종 높고 가변적인 로딩 뿐만 아니라 넓은 범위의 입자 크기를 갖는다. 따라서, 좁은 범위의 입자 크기 상에서 정확하고 재현가능한 로딩을 달성하기 위한 화학적으로 규정된 접근법이 필요하다.

따라서, 상기 언급된 도전과제 중 하나 이상을 해결하는 제약 활성 화합물을 디스플레이 및/또는 전달하기 위한 입자 전달 시스템을 제공하는 것이 필요하다.

제1 측면에서, 화학식 O[P1]-([X]-A[P2]-[Z]-[P3])n의 성상 중합체가 본원에 제공되며, 여기서 O는 코어이고; A는 코어에 부착된 중합체 아암이고; X는 코어와 중합체 아암 사이의 링커 분자이고; Z는 중합체 아암의 말단과 P3 사이의 링커 분자이고; P1, P2 및 P3은 각각 독립적으로 세포외로 또는 세포내로 작용하는 하나 이상의 화합물이고, n은 정수이고; []는 기가 임의적임을 나타내고; P1, P2 또는 P3 중 적어도 하나는 존재한다.

제1 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, P1, P2 또는 P3 중 임의의 하나 이상은 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 리간드 (L)이다.

제1 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, P2 및 P3 중 임의의 하나 이상은 리간드 L이다.

제1 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, P1, P2 또는 P3 중 임의의 하나 이상은 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 약물 (D)이다.

제2 측면에서, 화학식 O-([X]-A[(D)]-[Z]-L)n의 성상 중합체가 본원에 개시되며, 여기서 O는 코어이고; A는 코어에 부착된 중합체 아암이고; X는 코어와 중합체 아암 사이의 링커 분자이고; Z는 중합체 아암의 말단과 리간드 L 사이의 링커 분자이고; D는 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 약물이고; L은 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 리간드이고; n은 2 이상의 정수이고; []는 기가 임의적임을 나타낸다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, n은 5 이상이다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)을 구성하는 대부분의 단량체 단위는 친수성 단량체로부터 선택된다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 음으로 하전된 관능기를 포함한다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체 1 내지 20 mol%를 포함한다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체는 폴리(음이온성) 올리고머 또는 중합체를 포함한다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 이블록 공중합체 구조를 포함한다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 임의의 공단량체는 리간드 (L)에 근위인 이블록 공중합체의 제1 블록 상에 있다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 1종 이상의 약물 (D)은 존재하는 경우에 코어 (O)에 근위인 이블록 공중합체의 제2 블록 상의 공단량체에 부착되고, 제1 블록은 용매 노출되고 임의의 약물 (D)에 부착되지 않는다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 길이는 선택된 조직에서 성상 중합체의 활성의 지속성을 증가시키는 수단으로서 성상 중합체의 크기를 증가시키도록 선택된다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 길이는 성상 중합체의 유체역학적 반경을 제어하도록 선택된다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 분자량은 약 10,000 달톤 초과이다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 성상 중합체의 유체역학적 반경은 약 10 nm 초과이다.

동일하거나 상이할 수 있는 2개 이상의 리간드 (L)를 포함하는 제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 리간드는 단백질 또는 펩티드 항원, 치료 항체 또는 항체 단편, 펩티드-MHC 복합체, TLR 1, 2, 4, 5, 6, CLR 또는 NLR의 효능제, 또는 그의 조합으로부터 선택된 세포외 수용체에 결합하는 화합물로부터 선택된다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 성상 중합체는 중합체 아암 (A)의 적어도 일부의 말단 상에 동일하거나 상이할 수 있는 2개 이상의 리간드 (L)의 부착을 가능하게 하는 하나 이상의 증폭 링커를 추가로 포함한다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 성상 중합체에 부착된 리간드 (L)의 밀도는 5 초과이다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 렉틴 수용체 CD22L에 결합하는 사카라이드는 리간드 (L)에 근위인 중합체 아암 (A)의 말단에 또는 그 근처에 위치한다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 약물(들)은 존재하는 경우에 중합체 아암 (A)을 따라 약 3 mol% 초과의 밀도로 어레이된다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 약물 (D)은 존재하는 경우에 약 200-1,000 Da의 분자량을 갖고, 약물 (D)는 약 10 내지 약 80 질량%의 질량 퍼센트를 달성하도록 중합체 아암 (A)을 따라 약 4.0 내지 약 50 mol%의 밀도로 어레이된다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 아크릴레이트, (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, 알릴 에테르, 비닐 아세테이트, 비닐 아미드, 치환된 스티렌, 아미노산, 아크릴로니트릴, 헤테로시클릭 단량체 (즉, 에틸렌 옥시드), 사카라이드, 포스포에스테르, 포스폰아미드, 술포네이트 에스테르, 술폰아미드, 또는 그의 조합으로부터 선택된 친수성 단량체를 포함한다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 중합체 아암 (A)에 대해 5개 초과의 부착 지점을 갖는다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 분지형 중합체 또는 덴드리머를 포함한다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)를 형성하기 위해 사용되는 덴드리머 또는 분지형 중합체는 중합체 아암 (A)의 부착에 사용되는 표면 아민 기를 갖는다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 PAMAM, bis(MPA) 또는 리신으로부터 선택된 덴드리머이다.

제2 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 폴리(아미노산) 또는 사카라이드로부터 선택된 단량체를 포함하는 분지형 중합체이다.

제3 측면에서, 화학식 O-([X]-A(D)-[Z]-[L])n의 성상 중합체가 본원에 개시되며, 여기서 O는 코어이고; A는 코어에 부착된 중합체 아암이고; X는 코어와 중합체 아암 사이의 링커 분자이고; Z는 중합체 아암의 말단과 리간드 L 사이의 링커 분자이고; D는 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 약물이고; L은 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 리간드이고; n은 정수이고; []는 기가 임의적임을 나타낸다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, n은 5 이상이다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)을 구성하는 대부분의 단량체 단위는 친수성 단량체로부터 선택된다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 음으로 하전된 관능기를 포함한다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체 1 내지 20 mol%를 포함한다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체는 폴리(음이온성) 올리고머 또는 중합체를 포함한다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 약물(들) (D)은 중합체 아암 (A)을 따라 약 3 mol% 초과의 밀도로 어레이된다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 약물 (D)은 존재하는 경우에 약 200-1,000 Da의 분자량을 갖고, 약물 (D)은 약 10 내지 약 80 질량%의 질량 퍼센트를 달성하도록 중합체 아암 (A)을 따라 약 4.0 내지 약 50 mol%의 밀도로 어레이된다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 이블록 공중합체 구조를 포함한다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 임의의 공단량체는 코어 (O)에 원위이고 용매 노출되는 이블록 공중합체의 제1 블록 상에 있다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 1종 이상의 약물 (D)은 코어 (O)에 근위인 이블록 공중합체의 제2 블록 상의 공단량체에 부착되고, 제1 블록은 용매 노출되고 임의의 제약 활성 화합물에 부착되지 않는다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 길이는 선택된 조직에서 성상 중합체의 활성의 지속성을 증가시키는 수단으로서 성상 중합체의 크기를 증가시키도록 선택된다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 길이는 성상 중합체의 유체역학적 반경을 제어하도록 선택된다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 분자량은 약 5,000 달톤 내지 약 50,000 달톤이다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 성상 중합체의 유체역학적 반경은 약 5 nm 내지 약 15 nm이다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 리간드 (L)는 존재하는 경우에 단백질 또는 펩티드 항원, 치료 항체 또는 항체 단편, 펩티드-MHC 복합체, TLR 1, 2, 4, 5, 6, CLR 또는 NLR의 효능제; 또는 그의 조합으로부터 선택된 세포외 수용체에 결합하는 화합물로부터 선택된다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)의 적어도 일부의 말단 상에 동일하거나 상이할 수 있는 2개 이상의 리간드 (L)의 부착을 가능하게 하는 하나 이상의 증폭 링커를 추가로 포함한다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 성상 중합체에 부착된 리간드 (L)의 밀도는 5 초과이다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 렉틴 수용체 CD22L에 결합하는 사카라이드는 리간드 (L)에 근위인 중합체 아암 (A)의 말단에 또는 그 근처에 위치한다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 아크릴레이트, (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, 알릴 에테르, 비닐 아세테이트, 비닐 아미드, 치환된 스티렌, 아미노산, 아크릴로니트릴, 헤테로시클릭 단량체 (즉, 에틸렌 옥시드), 사카라이드, 포스포에스테르, 포스폰아미드, 술포네이트 에스테르, 술폰아미드 또는 그의 조합으로부터 선택된 친수성 단량체를 포함한다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 중합체 아암 (A)에 대해 5개 초과의 부착 지점을 갖는다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 분지형 중합체 또는 덴드리머를 포함한다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)를 형성하기 위해 사용되는 덴드리머 또는 분지형 중합체는 중합체 아암 (A)의 부착에 사용되는 표면 아민 기를 갖는다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 PAMAM, bis(MPA) 또는 리신으로부터 선택된 덴드리머이다.

제3 측면의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 폴리(아미노산) 또는 사카라이드로부터 선택된 단량체를 포함하는 분지형 중합체이다.

제4 측면에서, 제1 내지 제3 측면 중 임의의 것의 성상 중합체를 포함하고, 여기서 L이 존재하고, 성상 중합체가 20 nm Rh 초과의 유체역학적 반경을 갖는 것인 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물의 활성을 유지하기 위한 조성물이 본원에 개시된다.

제5 측면에서, 제1 내지 제3 측면 중 임의의 것의 성상 중합체를 포함하고, 여기서 D가 존재하고 소분자 화학요법 및/또는 면역자극 약물 (D)로부터 선택되고, 성상 중합체가 약 5 내지 약 15 nm Rh의 유체역학적 반경을 갖는 것인 항종양 조성물이 본원에 개시된다.

제6 측면에서, 제1 내지 제3 측면 중 임의의 것의 성상 중합체를 포함하고, 여기서 L이 성상 중합체에 존재하는 것인 항바이러스 조성물이 본원에 개시된다.

제7 측면에서, 제1 내지 제3 측면 중 임의의 것의 성상 중합체를 포함하고, 여기서 중합체 아암 분자량이 평균 약 10 kDa 내지 약 60 kDa인 항체 반응을 유도하기 위한 백신 조성물이 본원에 개시된다.

제8 측면에서, 링커 전구체 Z1을 포함하는 헤테로텔레켈릭 중합체 아암 (A)을 링커 전구체 Z2를 포함하는 리간드 (L)와, 중합체 아암 (A)과 리간드 (L) 사이에 링커 분자 (Z)를 형성하는 조건 하에 반응시키는 단계:

[X2]-A[P2]-Z1 + Z2-L → [X2]-A[P2]-Z-L, 및

링커 전구체 X2를 포함하는 중합체 아암-링커-리간드 분자를 복수의 링커 전구체 X1을 포함하는 코어와 반응시켜 성상 중합체를 형성하는 단계:

O-X1 + X2-A[P2]-Z-L → O(X-A[P2]-Z-L)n

를 포함하는, 성상 중합체의 제조 방법이 본원에 개시된다.

제9 측면에서, 링커 전구체 X2를 포함하는 헤테로텔레켈릭 중합체 아암 (A)을 복수의 링커 전구체 X1을 포함하는 코어와, 링커 분자 (X)를 통해 복수의 중합체 아암 (A)에 부착된 코어 (O)를 형성하는 조건 하에 반응시키는 단계:

O-X1 + X2-A[P2]-Z1 → O(X-A[P2]-Z1)n (여기서, n은 정수임), 및

링커 전구체 Z1을 포함하는 코어-링커-중합체 아암 분자를 링커 전구체 Z2를 포함하는 리간드 (L)와, 중합체 아암 (A)과 리간드 (L) 사이에 링커 분자 (Z)를 형성하는 조건 하에 반응시켜 성상 중합체를 형성하는 단계:

O(X-A[P2]-Z1)n + Z2-L → O(X-A[P2]-Z-L)n

를 포함하는, 성상 중합체의 제조 방법이 본원에 개시된다.

제10 측면에서,

(a) 사슬 전달제의 존재 하에 Z를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 Z1 또는 P3에 임의로 연결된 단량체 및 개시제를 화학식 A-[-Z1, -P3 또는 -Z-P3] (여기서, A는 중합체 아암이고, Z1은 링커 전구체이고, Z는 링커 분자이고, P3은 세포외로 또는 세포내로 작용하는 하나 이상의 화합물이고, []는 Z1, P3 또는 Z-P3 중 임의의 것이 존재할 수 있거나 또는 존재하지 않을 수 있음을 나타냄)의 중합체 아암을 형성하는 조건 하에 반응시키는 단계,

(b) 화학식 A-[-Z1, -P3 또는 -Z-P3]의 중합체 아암과 링커 전구체 X2로 관능화된 과량의 개시제를 화학식 A-[-Z1, -P3 또는 -Z-P3] → X2-A-[-Z1, -P3 또는 -Z-P3]의 중합체 아암을 형성하는 조건 하에 반응시키는 단계, 및

(c) 화학식 X2-A-[-Z1, -P3 또는 -Z-P3]의 중합체 아암과 복수의 링커 전구체 X1을 포함하는 코어 (O)를 성상 중합체 O-X1 + X2-A-[Z1, -P3 또는 -Z-P3] → O(X-A-[Z1, -P3, -Z-P3])n (여기서, X는 링커 분자이고, n은 정수임)을 형성하는 조건 하에 반응시키는 단계

를 포함하는, 성상 중합체를 제조하는 방법이 본원에 개시된다.

제11 측면에서,

(a) 코어 (O)를 4개 이상의 에틸렌 옥시드 단위로 구성된 링커 전구체 X1과 반응시켜 4개 이상의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 복수의 링커 전구체 X1을 포함하는 코어를 제조하는 단계, 및

(b) 링커 전구체 X2를 포함하는 헤테로텔레켈릭 중합체 아암 (A)을 4개 이상의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 복수의 링커 전구체 X1을 포함하는 코어와, 4개 이상의 에틸렌 옥시드 단위를 포함하는 링커 분자 (X)를 통해 복수의 중합체 아암 (A)에 부착된 코어 (O)를 형성하는 조건 하에 반응시키는 단계

를 포함하는, 성상 중합체를 제조하는 방법이 본원에 개시된다.

본 발명의 실시양태는 첨부 도면을 참조하여 논의될 것이다:
도 1은 PAMAM 덴드리머 코어 및 HPMA-기재 중합체 아암으로 구성된 성상 중합체의 개략도를 나타낸다. 다중 펩티드-기반 항원 (황색 및 자주색)은 중합체 아암의 말단에 연결된다. 소분자 면역자극 약물 (D)이 또한 하부 열 도식에서 청색 다각형으로 도시된 바와 같이 부착될 수 있다;
도 2는 리간드 어레이에 사용되는 본 개시내용의 성상 중합체의 일반 구조이며, 여기서 덴드리머 코어 (O)는 링커 X를 통해 정수 (n) 개의 중합체 아암 (A)에 연결되고, 이는 링커 Z를 통해 리간드 (L)에 연결된다;
도 3은 리간드 (L)로서 HIV 최소 면역원을 포함하는 펩티드-기반 항원의 성상 중합체 담체의 합성을 위한 합성 경로를 나타낸다. HPMA 단량체 (1)를 중합하여 10 kDa 중합체 아암 (2)을 생성하고; 중합체 아암을 아실화에 의해 G5 PAMAM 덴드리머 (3)에 접합시켜 성상 중합체 (4)를 생성하고; 이어서, 펩티드 면역원 (5)을 Cu^I 촉매된 고리화첨가에 의해 HPMA 그라프트에 접합시켜 HIV 최소 면역원 (6)으로 구성된 다중 펩티드-기반 항원을 어레이하는 성상 중합체를 생성한다;
도 4는 G5 PAMAM 덴드리머에 연결된 10 kDa HPMA 중합체 아암에 연결된 HIV 최소 면역원을 포함하는 펩티드-기반 항원을 기재로 한 본 개시내용의 성상 중합체의 동적 광 산란 분석을 나타낸다;
도 5는, 본 개시내용의 성상 중합체가 생체분포를 제한하고, 이 경우 HIV 최소 면역원을 포함하는 펩티드-기반 항원인 어레이된 리간드 (L)의 체류를 증가시킨다는 것을 나타낸다. 마우스를 알렉사플루오르647-표지된 V3 펩티드 리간드 (L)를 보유하는 본 개시내용의 성상 중합체로 좌측 발바닥에서 피하로 면역화하고; 대조군 마우스를 가용성 알렉사플루오르647-표지된 V3 펩티드로 면역화하였다. 백신접종 후 지시된 시점에 마우스를 영상화하였다. x-선 및 형광 영상의 복합 오버레이를 나타낸다;
도 6은 지시된 시점에 좌측 발바닥에서 형광을 정량화함으로써 측정된, 피하 투여 후 펩티드-기반 항원 단독과 비교한 펩티드-기반 항원의 성상 중합체 담체의 주사 부위 동역학을 나타낸다. 데이터 점들은 그룹 기하 평균 및 95% 신뢰 구간을 나타내고; 수직선은 면역화를 나타내고; *는 각 시점에 군 간 비교한 ANOVA에 의한 통계적 차이이다;
도 7은 리간드 (L)로서 펩티드-기반 항원을 디스플레이하는 성상 중합체의 면역원성 조성물의 최적화를 나타낸다. 마우스를, 성상 중합체당 5, 15 또는 30개의 HIV 최소 면역원 ("V3")을 포함하는 펩티드-기반 항원을 보유하는 성상 중합체 단독으로 또는 상기 성상 중합체와 T 세포 도움을 위한 펩티드-기반 항원 PADRE를 공동-전달하여 피하로 면역화시켰다. V3 용량 (5 μg)은 모든 그룹에 걸쳐 일정하였고; 모든 백신은 가용성 TLR7/8 효능제와 혼합함으로써 아주반트처리되었다;
도 8은 B 세포 면역원인 V3 및 헬퍼 T 세포 에피토프인 PADRE 둘 다의 2가지 유형의 리간드를 포함하는 성상 중합체의 면역원성 조성물이 최적의 항체 반응을 유발한다는 것을 보여준다. 마우스를 가용성 V3 단독; 가용성 V3 + PADRE에 연결된 성상 중합체; V3 보유 성상 중합체 + PADRE에 연결된 성상 중합체; 또는 V3 및 PADRE 둘 다에 연결된 성상 중합체로 면역화시켰다. V3의 밀도 (성상 중합체당 15개) 및 용량 (5 μg)은 모든 성상 중합체 그룹에 걸쳐 일정하였고; 모든 백신은 가용성 TLR7/8 효능제와 혼합함으로써 아주반트처리되었다;
도 9는 리간드 (L)로서 HIV 최소 면역원을 포함하는 펩티드-기반 항원을 디스플레이하는 본 개시내용의 성상 중합체와 함께 사용하기 위한 다양한 아주반트의 비교를 나타낸다. V3 및 PADRE를 보유하는 성상 중합체를 아주반트처리 없이 두거나 또는 TLR7/8 효능제, 에멀젼 아주반트 아다박스(AddaVax), 알히드로겔(Alhydrogel) 또는 아주-포스(Adju-Phos)와 혼합하였다;
도 10은 본 개시내용의 성상 중합체의 면역원성 조성물의 다양한 백신접종 경로의 비교를 나타낸다. TLR7/8 효능제 면역자극 약물 (D) (코어에 연결됨, 즉 P1 위치) 뿐만 아니라, V3 및 PADRE (중합체 아암에 연결됨)를 보유하는 성상 중합체를 근육내로 (IM), 피하로 (SC) 또는 정맥내로 (IV) 투여하였다. 모든 연구에서, 혈청 항체 반응을 2회의 동종 면역화 후에 ELISA에 의해 측정하였다;
도 11은 HIV 최소 면역원 (V3)을 포함하는 펩티드-기반 항원의 다양한 조성에 의해 유도된 항체 반응을 나타낸다. 펩티드-기반 항원 V3을, 아주반트와 혼합된 가용성 V3, 아주반트와 혼합된 통계적 공중합체 상의 3 또는 5 mol% 밀도로 V3으로서, 또는 아주반트로서 TLR-7/8 효능제 면역자극 약물 (D) (코어에 연결됨, 즉 P1 위치)을 공동-전달하는 성상 중합체의 표면 상에 어레이된 V3으로서 마우스에 투여하였다;
도 12는 중합체 아암 밀도, 중합체 아암 분자량 및 덴드리머 코어 세대가 PAMAM-기재 덴드리머 코어에 연결된 HPMA-기재 중합체 아암을 기재로 한 성상 중합체의 크기 (Rg)에 미치는 영향을 나타낸다. 이들 결과는, 성상 중합체 유체역학적 크기는 주로 중합체 아암의 분자량을 변화시킴으로써 정확하게 조정될 수 있음을 입증한다.
도 13은 중합체 아암 길이 (분자량으로서 표현됨; 표 1 참조) 및 리간드 (L) 밀도가 성상 중합체 유체역학적 반경 (Rh)에 미치는 영향을 나타낸다.
도 14는 중합체 아암 (A)을 합성하는데 사용되는 합성 경로가 성상 중합체의 가교 성향에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 다중-각도 광 산란 (MALS) 및 굴절률 (RI) 검출기 (각각 Mw 및 Mn을 제공함)와 함께 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정된 분자량 및 다분산 지수 (PDI)를 증가시킨다는 것을 나타낸다. 도면은 (i) 중합 동안 또는 (ii) 캡핑 단계 동안 중합체 아암에 첨가된 링커 전구체 X2를 갖는 중합체 아암을 사용하여 제조된 성상 중합체에 대한 시간 경과에 따른 다분산 지수 (PDI: Mw/Mn) 변화를 나타낸다.
도 15 및 16은 5.5 내지 7.5의 pH 범위에 걸쳐 수성 완충제 (즉, PBS) 중의 다양한 중합체 아암에 대한 탁도를 나타낸다. 주: 탁도 (490 nm에서의 OD) > 0.05는 중합체가 응집한다는 것을 나타낸다.
도 17은 MC38 종양을 피하 이식하고, 그룹으로 무작위화한 다음, 종양 이식 후 제7일 내지 제10일에 직접 종양내 주사에 의해 지시된 치료 (50 nmol의 TLR-7/8a, 2BXy에 대해 정규화됨)를 제공한 C57BL/6 마우스에 대한 생존 곡선을 나타낸다.

용어 및 방법의 세부사항은 본 개시내용의 실시에서 관련 기술분야의 통상의 기술자를 가이드할 목적으로 화합물, 조성물, 방법 및 그의 용도(들)에 관한 더 큰 명확성을 제공하기 위해 하기에 제공된다. 본 개시내용의 용어는 특정한 실시양태의 더 나은 설명을 제공할 목적으로 유용한 것으로 이해되며, 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다.

약: 본 개시내용의 문맥에서 "약"은 측정가능한 값, 예컨대 양, 시간적 지속 기간 등을 지칭하는 경우에 명시된 값으로부터 ±20%, ±10%, ±5%, ±1% 또는 ±0.1%의 변동을, 이러한 변동이 개시된 방법을 수행하는데 적절하다면, 포괄하도록 의도된다.

아주반트: 항원의 면역원성을 증강시키거나 변형시키기 위해 백신에 부가되는 임의의 물질. 아주반트는 전달 시스템, 예컨대 무기 염 (예를 들어, 명반으로서 지칭되는 수산화 알루미늄 또는 포스페이트 염)에 기반한 입자, 유중수 또는 수중유 에멀젼, 또는 중합체 입자 (예를 들어, PLGA)일 수 있으며, 여기서 항원은 단순히 그와 혼합되거나 또는 부착되거나, 그 내에 혼입되거나, 또는 공유 상호작용을 통하여 간접적으로 또는 직접적으로 연결된다. 대안적으로, 아주반트는 패턴 인식 수용체 (PRR) 효능제, 예컨대 톨(Toll)-유사 수용체 (TLR), 인터페론 유전자의 자극제 (STING), 뉴클레오티드-결합 올리고머화 도메인-유사 수용체 (NLR), 레티노산-유도성 유전자-I-유사 수용체 (RLR) 또는 C-유형 렉틴 수용체 (CLR)의 합성 또는 자연 발생 효능제, 뿐만 아니라 생물학적 분자 ("생물학적 아주반트"), 예컨대 IL-2, RANTES, GM-CSF, TNF-α, IFN-γ, G-CSF, LFA-3, CD72, B7-1, B7-2, OX-40L, 4-1BBL을 포함한, 특이적 수용체에 결합하고 하류 신호전달을 유도하는 화학적으로 규정된 분자일 수 있다. 톨-유사 수용체-7 (TLR-7) 및 TLR-7/8a에 결합하는 뉴클레오티드 염기의 소분자 유사체, 예컨대 히드록시아데닌 및 이미다조퀴놀린이 본 개시내용에서 예시적인 PRR 효능제로서 사용된다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에게는 아주반트가 익숙하다 (문헌 [Perrie et al., Int J Pharm 364:272-280, 2008] 및 [Brito et al., Journal of controlled release, 190C:563-579, 2014] 참조). 명확성을 위해, 세포내로 작용하는 특정 제약 활성 화합물 (D), 예컨대 세포내 수용체에 결합하는 소분자 약물, 또는 세포외로 작용하고 (본원에서 리간드 (L)로 지칭됨) 면역자극 특성을 갖는 제약 활성 화합물은 백신에서 사용되는 경우 아주반트로서 작용할 수 있지만, 다른 용도로 사용될 수도 있다.

투여: 작용제, 예를 들어 본원에 기재된 바와 같은 성상 중합체를 포함하는 면역원성 조성물을 임의의 유효한 경로에 의해 대상체에게 제공하거나 공급하는 것. 예시적인 투여 경로는 경구, 주사 (예컨대, 피하, 근육내, 피내, 복강내 및 정맥내), 경피 (예를 들어, 국소), 비강내, 질 및 흡입 경로를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

화합물의 "투여" 및 화합물을 "투여하는"은 본원에 기재된 바와 같은 화합물, 화합물의 전구약물, 성상 중합체 조성물 또는 제약 조성물을 제공하는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 화합물 또는 조성물은 또 다른 사람에 의해 대상체에게 투여될 수 있거나 또는 대상체에 의해 자기 투여될 수 있다.

항원-제시 세포 (APC): 단핵구, 대식세포, 수지상 세포, B 세포, T 세포 및 랑게르한스 세포를 포함하나 이에 제한되지는 않는, MHC 부류 I 또는 부류 II 분자에 결합된 항원을 T 세포에 제시하는 임의의 세포.

항원: T 세포 또는 B 세포 수용체에 결합하고 대상체에서 면역 반응, 특히 B 세포 반응 및/또는 T 세포 반응을 자극할 수 있는 에피토프를 함유하는 임의의 분자. 에피토프는 펩티드, 글리코펩티드, 지질, 또는 특이적 B 세포 또는 T 세포 단백질의 성분과 상호작용할 수 있는 에피토프를 함유하는 임의의 적합한 분자로 구성될 수 있다. 이러한 상호작용은 면역 세포에 의한 반응을 생성할 수 있다. "에피토프"는 B 및/또는 T 세포 단백질, 즉 B-세포 수용체 및 T-세포 수용체가 상호작용하는 펩티드 항원의 영역을 지칭한다.

친양쪽성: 용어 "친양쪽성"은 친수성 또는 극성 (수용성) 기 및 소수성 (수불용성) 기 둘 다를 함유하는 물질을 의미하기 위해 본원에 사용된다.

CD4: 다른 세포의 표면 상에 존재하는 MHC 부류 II 분자와 상호작용하는 표면 당단백질인 분화 클러스터 4. T 세포의 하위세트는 CD4를 발현하고, 이들 세포는 통상적으로 헬퍼 T 세포로 지칭된다.

CD8: 다른 세포의 표면 상에 존재하는 MHC 부류 I 분자와 상호작용하는 표면 당단백질인 분화 클러스터 8. T 세포의 하위세트는 CD8을 발현하고, 이들 세포는 통상적으로 세포독성 T 세포 또는 킬러 T 세포로 지칭된다.

전하: 용질 및 용매를 포함한, 다른 원자 및 분자와의 상호작용에 영향을 미치는 물질의 물리적 특성. 하전된 물질은 다른 유형의 하전된 물질 뿐만 아니라 전하의 전체 정수 값을 보유하지 않는 분자, 예컨대 극성 분자로부터 정전기력을 경험한다. 유사한 전하의 2개의 하전된 분자는 서로 밀어내는 반면, 상이한 전하의 2개의 하전된 분자는 서로 끌어당긴다. 전하는 종종 양의 또는 음의 정수 단위로 기재된다.

하전된 단량체 (C): 양으로 또는 음으로 하전된 하나 이상의 관능기를 갖는 단량체를 지칭한다. 하전된 단량체를 구성하는 관능기는 부분 또는 완전 정수 값의 전하일 수 있다. 하전된 단량체는 단일 하전된 관능기 또는 다중 하전된 관능기를 가질 수 있으며, 이는 동일하거나 상이할 수 있다. 관능기는 영구적으로 하전될 수 있거나, 또는 하전된 분자를 구성하는 관능기는 pH에 따라 전하를 가질 수 있다. 하전된 단량체는 양으로 하전된 관능기, 음으로 하전된 관능기, 또는 양으로 하전된 관능기와 음으로 하전된 관능기 둘 다로 구성될 수 있다. 하전된 단량체의 알짜 전하는 양, 음 또는 중성일 수 있다. 분자, 예컨대 하전된 단량체의 전하는 분자의 루이스 구조 및 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 허용되는 방법에 기초하여 용이하게 추정될 수 있다. 전하는 유도 효과로부터 초래될 수 있는데, 예를 들어 전자 친화도의 차이를 갖는 함께 결합된 원자는 극성 공유 결합을 유발하여 부분적으로 음으로 하전된 원자 및 부분적으로 양으로 하전된 원자를 초래할 수 있다. 예를 들어, 수소에 결합된 질소는 질소 상에 부분 음전하를 초래하고, 수소 원자 상에 부분 양전하를 초래한다. 대안적으로, 원자는 이러한 원자에 할당된 전자의 수가 원자의 원자 수 이하일 때 전체 정수 값의 전하를 갖는 것으로 간주될 수 있다. 관능기의 전하는 관능기를 구성하는 각각의 원자의 전하를 합산함으로써 결정된다. 하전된 단량체의 알짜 전하는 분자를 구성하는 각각의 원자의 전하를 합산함으로써 결정된다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에게는 분자 또는 관능기 내의 각각의 원자의 공식 전하를 각각 합산함으로써, 분자 또는 개별 관능기의 전하를 추정하는 프로세스가 익숙하다.

하전된 단량체는 생리학적 pH에서, 예를 들어 약 7.4의 pH에서 산의 짝염기로서 발생하는 것과 같은 음으로 하전된 관능기 (예를 들어, 약 6.5 미만의 pKa를 갖는 관능기)를 포함할 수 있다. 이들은 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 포스페이트, 포스포르아미데이트 및 포스포네이트를 보유하는 분자를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 하전된 단량체는 생리학적 pH에서 염기의 짝산으로서 발생하는 것과 같은 양으로 하전된 관능기 (예를 들어, 염기의 짝산의 pKa가 약 8.5 초과인 관능기)를 포함할 수 있다. 이는 1급, 2급 및 3급 아민 뿐만 아니라 암모늄 및 구아니디늄을 보유한 분자를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 하전된 단량체는 4급 암모늄, 포스포늄 및 술포늄 관능기를 포함하는, pH 독립적인 전하를 갖는 관능기를 포함할 수 있다. 본 개시내용의 발명의 실시에 유용한 하전된 단량체가 본원에 개시된다. 공중합체 상의 하전된 단량체는 때때로 하전된 공단량체로 지칭된다.

화학요법제: 화학요법제는 암의 치료에 유용한 화학적 화합물이고, 성장 억제제 또는 다른 세포독성제를 포함하며, 알킬화제, 항대사물, 항미세관 억제제, 토포이소머라제 억제제, 수용체 티로신 키나제 억제제, 혈관신생 억제제 등을 포함한다. 화학요법제의 예는 알킬화제, 예컨대 티오테파 및 시클로포스파미드 (시톡산 (CYTOXAN)^®); 알킬 술포네이트, 예컨대 부술판, 임프로술판 및 피포술판; 아지리딘, 예컨대 벤조도파, 카르보쿠온, 메투레도파 및 우레도파; 에틸렌이민 및 메틸아멜라민, 예컨대 알트레타민, 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌포스포르아미드, 트리에틸렌티오포스파로라미드 및 트리메틸올로멜라민; 질소 머스타드, 예컨대 클로람부실, 클로르나파진, 콜로포스파미드, 에스트라무스틴, 이포스파미드, 메클로레타민, 메클로레타민 옥시드 히드로클로라이드, 멜팔란, 노벡비킨, 페네스테린, 프레드니무스틴, 트로포스파미드, 우라실 머스타드; 니트로소우레아, 예컨대 카르무스틴, 클로로조토신, 포테무스틴, 로무스틴, 니무스틴, 라니무스틴; 항생제, 예컨대 아클라시노마이신, 악티노마이신, 아우트라마이신, 아자세린, 블레오마이신, 칵티노마이신, 칼리케아미신, 카라비신, 카르미노마이신, 카르지노필린, 크로모마이신, 닥티노마이신, 다우노루비신, 데토루비신, 6-디아조-5-옥소-L-노르류신, 독소루비신, 에피루비신, 에소루비신, 이다루비신, 마르셀로마이신, 미토마이신, 미코페놀산, 노갈라마이신, 올리보마이신, 페플로마이신, 포트피로마이신, 퓨로마이신, 쿠엘라마이신, 로도루비신, 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 투베르시딘, 우베니멕스, 지노스타틴, 조루비신; 항대사물, 예컨대 메토트렉세이트 및 5-FU; 엽산 유사체, 예컨대 데노프테린, 메토트렉세이트, 프테로프테린, 트리메트렉세이트; 퓨린 유사체, 예컨대 플루다라빈, 6-메르캅토퓨린, 티아미프린, 티오구아닌; 피리미딘 유사체, 예컨대 안시타빈, 아자시티딘, 6-아자우리딘, 카르모푸르, 시타라빈, 디데옥시우리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈, 플록수리딘; 안드로겐, 예컨대 칼루스테론, 드로모스타놀론 프로피오네이트, 에피티오스타놀, 메피티오스탄, 테스토락톤; 항-부신제, 예컨대 아미노글루테티미드, 미토탄, 트릴로스탄; 엽산 보충제, 예컨대 프롤린산; 아세글라톤; 알도포스파미드 글리코시드; 아미노레불린산; 암사크린; 베스트라부실; 비산트렌; 에다트락세이트; 데포파민; 데메콜신; 디아지쿠온; 엘포르니틴; 엘립티늄 아세테이트; 에토글루시드; 질산갈륨; 히드록시우레아, 렌티난; 로니다민; 미토구아존; 미톡산트론; 모피다몰; 니트라크린; 펜토스타틴; 페나메트; 피라루비신; 포도필린산; 2-에틸히드라지드; 프로카르바진; PSK^®; 라족산; 시조피란; 스피로게르마늄; 테누아존산; 트리아지쿠온; 2,2',2"-트리클로로트리에틸아민; 우레탄; 빈데신; 다카르바진; 만노무스틴; 미토브로니톨; 미토락톨; 피포브로만; 가시토신; 아라비노시드 ("Ara-C"); 시클로포스파미드; 티오테파; 탁소이드 또는 탁산 패밀리의 구성원, 예컨대 파클리탁셀 (탁솔(TAXOL)^®), 도세탁셀 (탁소테레(TAXOTERE)^®) 및 그의 유사체; 클로람부실; 겜시타빈; 6-티오구아닌; 메르캅토퓨린; 메토트렉세이트; 백금 유사체, 예컨대 시스플라틴 및 카르보플라틴; 빈블라스틴; 백금; 에토포시드 (VP-16); 이포스파미드; 미토마이신 C; 미톡산트론; 빈크리스틴; 비노렐빈; 나벨빈; 노반트론; 테니포시드; 다우노마이신; 아미노프테린; 젤로다; 이반드로네이트; CPT-11; 토포이소머라제 억제제 RFS 2000; 디플루오로메틸오르니틴 (DMFO); 레티노산; 에스페라미신; 카페시타빈; 수용체 티로신 키나제 및/또는 혈관신생의 억제제, 예컨대 소라페닙 (넥사바르(NEXAVAR)^®), 수니티닙 (수텐트(SUTENT)^®), 파조파닙 (보트리엔트(VOTRIENT)™), 토세라닙 (팔라디아(PALLADIA)™), 반데타닙 (작티마(ZACTIMA)™), 세디라닙 (레센틴(RECENTIN)^®), 레고라페닙 (베이(BAY) 73-4506), 악시티닙 (AG013736), 레스타우르티닙 (CEP-701), 에를로티닙 (타르세바(TARCEVA)^®), 게피티닙 (이레사(IRESSA)™), BIBW 2992 (토복(TOVOK)™), 라파티닙 (타이커브(TYKERB)^®), 네라티닙 (HKI-272) 등, 및 상기 중 임의의 것의 제약상 허용되는 염, 산 또는 유도체를 포함한다. 또한, 종양에 대한 호르몬 작용을 조절하거나 억제하는 작용을 하는 항호르몬제, 예컨대 항에스트로겐, 예를 들어 타목시펜, 랄록시펜, 아로마타제 억제 4(5)-이미다졸, 4-히드록시타목시펜, 트리옥시펜, 케옥시펜, LY 117018, 오나프리스톤 및 토레미펜 (파레스톤(FARESTON)^®); 및 항안드로겐, 예컨대 플루타미드, 닐루타미드, 비칼루타미드, 류프롤리드 및 고세렐린; 및 상기 중 임의의 것의 제약상 허용되는 염, 산 또는 유도체가 상기 정의에 포함된다. 문헌 [Wiemann et al., 1985, in Medical Oncology (Calabresi et al., eds.), Chapter 10, McMillan Publishing]에 개시된 바와 같은 다른 통상적인 세포독성 화학적 화합물이 또한 적합한 화학요법제이다. 화학요법제는 제약 활성 화합물의 유형이고, 세포내로 작용하는 화학요법제는 본원에서 약물 (D)로 지칭된다. 세포내로 작용하고 비교적 저분자량의 화학요법제는 본원에서 소분자 약물로 지칭된다.

클릭 화학 반응: 최소, 생체적합성 및/또는 무해한 부산물을 생성하는 고수율 반응에서 온화한 조건 하에 두 화합물을 함께 연결하는 생물직교 반응. 본 개시내용에 사용된 예시적인 클릭 화학 반응은 링커 전구체 Z1 상에 제공된 아지드 기와 링커 전구체 Z2 상에 제공된 알킨과의 반응으로, 이는 스트레인-촉진된 [3+2] 아지드-알킨 고리화 첨가를 통해 트리아졸 링커 (Z)를 형성한다.

공중합체: 단지 1종의 단량체가 사용된 단독중합체와 대조적으로 2종 (또는 그 초과)의 중합체의 단량체 종으로부터 유도된 중합체. 공중합체는 적어도 두 유형의 구성 단위 (또한 구조 단위)를 포함하기 때문에, 공중합체는 이들 단위가 쇄를 따라 배열되는 방법에 기초하여 분류될 수 있다. 공중합체는 2종 이상의 단량체 단위가 무작위로 분포된 통계적 공중합체일 수 있거나; 또는 공중합체는 2종 이상의 단량체 단위가 교호 순서로 분포된 교호 공중합체일 수 있다. 용어 "블록 공중합체"는 단독중합체 서브유닛의 연합이 중간 비-반복 서브유닛, 예컨대 접합 블록 또는 링커를 필요로 할 수 있는 공유 결합에 의해 연결된 2개 이상의 단독중합체 서브유닛을 포함하는 공중합체를 지칭하기 위해 본원에 사용될 수 있다. 용어 "블록 공중합체"는 또한 공중합체 서브유닛의 연합이 중간 비-반복 서브유닛, 예컨대 접합 블록 또는 링커를 필요로 할 수 있는 공유 결합에 의해 연결된 2개 이상의 공중합체 서브유닛을 포함하는 공중합체를 지칭하기 위해 본원에 사용될 수 있다. 2 또는 3개의 별개의 블록을 갖는 블록 공중합체는 본원에서 각각 "이블록 공중합체" 및 "삼블록 공중합체"로 지칭된다. 공중합체는 일반적으로 중합체로 지칭될 수 있고, 예를 들어 통계적 공중합체는 중합체 또는 공중합체로 지칭될 수 있다. 유사하게, 블록 공중합체는 일반적으로 중합체로 지칭될 수 있다.

약물(들): 용어의 가장 광범위한 용도에서 임의의 제약 활성 화합물을 기재하는데 사용될 수 있지만; 약물(들) 및 약물 분자(들)는 세포내로 작용하고 대문자 "D"로 표시되는 제약 활성 화합물, 예컨대 성상 중합체의 특정 실시양태의 화학식에서 사용되는 것을 기재하기 위해 본원에 사용된다. 분자량이 비교적 낮고 10,000 달톤 이하, 전형적으로 2,000 달톤 이하, 종종 약 200 내지 1,000 달톤인 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물, 즉 약물 (D)은 소분자 약물 (D)로 지칭된다. 약물(들) (D)은 세포 또는 유기체 수준에서 효과를 발휘하기 위해 세포 내부의 분자와 결합 또는 회합함으로써 세포내로 작용할 수 있다.

그라프트 중합체: 하나의 조성의 중합체의 상이한 조성의 제2 중합체의 측쇄로의 연결로 생성된 중합체로서 기재될 수 있다. 공단량체를 통해 제2 중합체에 연결된 제1 중합체가 그라프트 공중합체이다. 말단 기를 통해 제2 중합체에 연결된 제1 중합체는 블록 중합체 (예를 들어, A-B 유형 이블록) 또는 말단-그라프트된 중합체로서 기재될 수 있다. 분지형 중합체 또는 덴드리머를 기반으로 하는 코어 (O)에 연결된 (또는 '그라프트된') 중합체 아암은 그라프트 중합체로 지칭될 수 있다.

친수성: 물질이 수성 매질에서 자유롭게 분산되는 경향을 지칭한다. 물질이 다른 친수성 물질과 상호작용하는 것을 선호하고 소수성 물질과의 상호작용을 피하는 경우, 이러한 물질은 친수성인 것으로 간주된다. 일부 경우에, 친수성은 상대적 용어로서 사용될 수 있으며, 예를 들어 동일한 분자가 비교되는 것에 따라 친수성이거나 그렇지 않은 것으로 기술될 수 있다. 친수성 분자는 종종 극성이고/거나 하전되고, 우수한 수용해도를 가지며, 예를 들어 0.1 mg/mL 또는 그 초과까지 가용성이다.

소수성: 물과의 접촉을 피하는 물질의 경향을 지칭한다. 물질이 다른 소수성 물질과 상호작용하는 것을 선호하고 친수성 물질과 상호작용을 피하는 경우, 이러한 물질은 소수성인 것으로 간주된다. 소수성은 상대적 용어이며; 동일한 분자가 비교되는 것에 따라 소수성이거나 그렇지 않은 것으로 기술될 수 있다. 소수성 분자는 종종 비-극성이고 비-하전되며, 불량한 수용해도를 가지고, 예를 들어 0.1 mg/mL 또는 그 미만까지 불용성이다.

면역 반응: 예컨대, 세포성 또는 시토카인 중개를 통한 직접적 또는 간접적 자극의 결과로서, 면역계의 세포, 예컨대 B 세포, T 세포 또는 단핵구의 활성에 있어서의 변화. 한 실시양태에서, 상기 반응은 특정 항원에 특이적이다 ("항원-특이적 반응"). 한 실시양태에서, 면역 반응은 T 세포 반응, 예컨대 CD4 T 세포 반응 또는 CD8 T 세포 반응이다. 한 실시양태에서, 면역 반응은 추가의 T 세포 자손의 생산을 유발한다. 한 실시양태에서, 면역 반응은 T 세포의 이동을 유발한다. 또 다른 실시양태에서, 상기 반응은 B 세포 반응이며, 특이적 항체의 생산 또는 추가의 B 세포 자손의 생산을 유발한다. 다른 실시양태에서, 상기 반응은 항원 제시 세포 반응이다. "면역 반응을 증강시키는 것"은 아주반트 및 면역원성 작용제, 예컨대 펩티드 항원 접합체의 일부로서 펩티드 항원의 공동 투여를 지칭하며, 여기서 아주반트는 아주반트의 부재 하에 대상체에게 면역원성 작용제를 투여하는 것에 비해 면역원성 작용제에 대한 목적하는 면역 반응을 증가시킨다. 일부 실시양태에서, 항원은 바이러스 감염된 세포 또는 암성 세포를 사멸시키는 세포독성 T 세포의 활성화를 야기하는 면역 반응을 자극하는데 사용된다. 일부 실시양태에서, 항원은 면역관용 또는 면역 억제를 유도하는데 사용된다. 면역관용성 반응은 항원에 대한 T 세포 또는 B 세포의 비-반응성으로부터 비롯될 수 있다. 억제성 면역 반응은 면역 반응을 하향조절하는, 즉 면역 반응을 약화시키는 조절 세포, 예컨대 조절 T 세포의 활성화로부터 비롯될 수 있다. 아주반트의 부재 하에 환자에게 투여된 항원은 일반적으로 면역관용성 또는 억제성이고, 아주반트와 함께 투여된 항원은 일반적으로 자극성이며 면역 세포의 동원, 확장 및 활성화로 이어진다.

면역원성 조성물: 항원, 및 임의로 항원에 대항한 측정가능한 면역 반응을 유도하는 아주반트를 포함하는 물질의 제제.

면역자극제: 면역계의 세포를 활성화시키는 제약 활성 물질의 유형을 지칭한다. 면역자극제는 특정 세포외 수용체에 결합하는 리간드 (L), 예컨대 세포외 PRR, 인터류킨, 케모카인에 결합하는 효능제, 또는 예를 들어 자극 수용체와의 결합을 통해 (예를 들어, 항-CD40) 또는 예를 들어 억제 수용체를 차단하여 (예를 들어, 항-CTLA4 항-PD1) 면역 세포를 활성화시키는 특정 항체, 항체 단편 또는 합성 펩티드, 뿐만 아니라 특정 세포내 수용체에 결합하는 약물 (D), 특히 소분자 약물, 예컨대 세포내 PRR의 효능제를 포함한다.

리간드(들): 용어의 가장 광범위한 용도에서 생체분자와 복합체를 형성하는 임의의 분자를 기재하는데 사용될 수 있지만; 리간드(들) 및 리간드 분자(들)는 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물을 기재하기 위해 본원에 사용되고, 성상 중합체의 화학식에서 사용되는 대문자 "L"로 표시된다. 리간드 (L)는 생리학적 효과를 발휘하기 위해 가용성 분자 및/또는 세포 표면 결합된 분자와 결합 또는 회합함으로써 세포외로 작용할 수 있다.

알짜 전하: 분자에 의해 또는 명시된 경우에 분자의 섹션에 의해 운반되는 정전하의 합.

패턴 인식 수용체 (PRR): 병원체-연관 분자 패턴 (PAMP) 뿐만 아니라 손상 연관 분자 패턴 (DAMP)으로 지칭되는 합성 및 자연적으로 발생하는 분자의 다양한 군에 결합하는 다양한 세포 집단, 특히 선천 면역 세포에 의해 발현된 수용체. PAMP는 특정 미생물 유기체 및 바이러스 상에 존재하는 보존된 분자 모티프이다. DAMP는 세포 사멸 또는 손상 동안 방출되거나 또는 발현되는 세포성 성분이다.

패턴 인식 수용체의 PAMP 또는 DAMP 활성화는 세포내 신호전달 캐스케이드를 유도하여 숙주 세포의 생리를 변경시킨다. 이러한 생리학적 변화는 다양한 염증유발 및 생존촉진 유전자의 발현을 유도하기 위한 세포의 전사 프로파일의 변화를 포함할 수 있다. 이들 유전자의 협조된 발현은 적응 면역을 증강시킬 수 있다.

PRR에는 여러 부류가 있다. PRR의 비제한적 예는 톨-유사 수용체 (TLR), RIG-I-유사 수용체 (RLR), NOD-유사 수용체 (NLR), 인터페론 유전자 수용체의 자극인자 (STING) 및 C-유형 렉틴 수용체 (CLR)를 포함한다. 이러한 PRR의 효능제는 표적 항원에 대한 면역 반응을 증강시키기 위해 사용될 수 있다.

PRR의 효능제는 아주반트이고, 각각 세포외로 또는 세포내로 작용하는지에 따라 본원에서 리간드 (L) 또는 약물 (D)로 지칭된다. 본 개시내용의 일부 실시양태에서, PRR 효능제는 펩티드 항원에 대한 면역 반응을 증강시키기 위한 아주반트로서 사용된다.

톨-유사 수용체 (TLR) 1-13은 다양한 범위의 PAMP를 인식하는 막횡단 PRR이다. TLR의 2가지 광범위한 카테고리가 있다: 세포 표면 상에 국재화된 것과 엔도솜 루멘에 국재화된 것. 세포 표면 상에 존재하는 TLR은 전형적으로 박테리아의 인식에 중요하다. 엔도솜의 루멘에 국한되는 TLR, 예컨대 TLR 3, 7, 8 및 9는 핵산을 인식하는 역할을 하므로, 바이러스를 인식하고 항바이러스 면역 반응을 촉진시키는데 있어서 전형적으로 중요하다. 폴리이노신산-폴리시티딜산은 TLR-3에 대한 리간드이다. TLR-7 및 TLR-8은 단일 가닥 RNA 뿐만 아니라 뉴클레오티드 염기 유사체 및 이미다조퀴놀린을 인식한다. TLR-9는 주로 박테리아에서 발견되는, 메틸화되지 않은 데옥시시티딜레이트-포스페이트-데옥시구아닐레이트 (CpG) DNA를 인식한다.

NOD-유사 수용체 (NLR) 및 RIG-I-유사 수용체 (RLR)는 세포질에 국재화된다. RLR의 비제한적 예는 RIG-I, MDA5 및 LGP2를 포함한다. 5개의 구조적으로 관련된 NLR 패밀리 A, B, C, P 및 X로 세분될 수 있는 22개의 인간 NLR이 있다. 모든 NLR은 3개의 도메인을 갖는다: 신호전달에 관여하는 N-말단 도메인, 뉴클레오티드-결합 NOD 도메인, 및 리간드 인식에 중요한 C-말단 류신 풍부 영역 (LRR). NLR의 비제한적 예는 NALP3 및 NOD2를 포함한다.

패턴 인식 수용체에 관한 보다 많은 정보에 대해서는 문헌 [Wales et al., Biochem Soc Trans., 35:1501-1503, 2007]을 참조한다.

제약상 허용되는 비히클: 본 개시내용에 유용한 제약상 허용되는 담체 (비히클)는 통상적이다. 문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences, by E. W. Martin, Mack Publishing Co., Easton, PA, 15th Edition (1975)]에는 하나 이상의 치료 조성물, 예컨대 하나 이상의 치료 암 백신, 및 추가의 제약 작용제의 제약 전달에 적합한 조성물 및 제제가 기재되어 있다.

일반적으로, 담체의 특성은 사용되는 특정 투여 방식에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 비경구 제제는 주로 제약상 및 생리학상 허용되는 유체를 포함하는 주사가능한 유체, 예컨대 물, 생리 염수, 평형 염 용액, 수성 덱스트로스, 글리세롤 또는 비히클 등을 포함한다. 고형 조성물 (예를 들어, 분말, 환제, 정제 또는 캡슐 형태)의 경우, 통상적인 비-독성 고체 담체는, 예를 들어 제약 등급의 만니톨, 락토스, 전분 또는 스테아르산마그네슘을 포함할 수 있다. 생물학적으로 중성인 담체 이외에, 투여될 제약 조성물은 미량의 비-독성 보조 물질, 예컨대 습윤제 또는 유화제, 보존제 및 pH 완충제 등, 예를 들어 아세트산나트륨 또는 소르비탄 모노라우레이트를 함유할 수 있다.

제약 활성 화합물: 섭취되거나 또는 달리 체내로 도입 또는 투여되는 경우에 생리학적 효과를 갖는 임의의 단백질, 펩티드, 당, 사카라이드, 뉴클레오시드, 무기 화합물, 지질, 핵산, 소형 합성 화학적 화합물, 예컨대 소분자 약물 또는 유기 화합물 또는 그의 임의의 조합. 제약 활성 화합물은, 예를 들어 진통제, 마취제, 항염증제, 구충제, 항부정맥제, 항천식제, 항생제 (페니실린 포함), 항암제 (탁솔 포함), 항응고제, 항우울제, 항당뇨병제, 항간질제, 항히스타민제, 진해제, 항고혈압제, 항무스카린제, 항미코박테리아제, 항신생물제, 항산화제, 해열제, 면역억제제, 면역자극제, 항갑상선제, 항바이러스제, 불안완화제 진정제 (수면제 및 신경이완제), 수렴제, 정박테리아제, 베타-아드레날린수용체 차단제, 혈액 제품 및 대체물, 기관지확장제, 완충제, 심장 수축촉진제, 화학요법제, 조영제, 코르티코스테로이드, 기침 억제제 (거담제 및 점액용해제), 진단제, 진단 영상화제, 이뇨제, 도파민작용제 (항파킨슨병제), 자유 라디칼 스캐빈징제, 성장 인자, 지혈제, 면역학적 작용제, 지질 조절제, 근육 이완제, 단백질, 예컨대 치료 항체 및 항체 단편, MHC-펩티드 복합체, 시토카인 및 성장 인자, 당단백질, 펩티드 및 폴리펩티드, 부교감신경흥분제, 부갑상선 칼시토닌 및 비포스포네이트, 프로스타글란딘, 방사성-제약, 호르몬, 성 호르몬 (스테로이드 포함), 시간 방출 결합제, 항알레르기제, 자극제 및 식욕감퇴제, 스테로이드, 교감신경흥분제, 갑상선 작용제, 백신, 혈관확장제 및 크산틴을 포함한 다양한 공지된 부류의 화합물로부터 선택될 수 있다. 명확성을 위해, 세포내로 작용하는 약물 (D) 및 세포외로 작용하는 리간드 (L)는 제약 활성 화합물의 유형이다. 제약 활성 화합물은 또한 제약 활성제, 제약 활성 물질 또는 생물학적 활성 화합물 또는 생물활성 분자로 지칭될 수 있다.

복수: 단어 "복수"는 하나 초과를 의미하기 위해 본원에 사용된다.

극성: 물질의 특성에 대한 설명. 극성은 상대적 용어이며, 예컨대 질소와 수소 사이의 결합과 같이 분자 내에서 함께 결합된 원자들 사이의 전기음성도의 차이로부터 발생하는 부분 전하를 갖는 분자 또는 분자의 일부를 기술할 수 있다. 극성 분자는 다른 극성 분자와 상호작용하는 것을 선호하며, 전형적으로 비-극성 분자와 회합되지 않는다. 구체적인 비제한적 경우, 극성 기는 히드록실 기 또는 아미노 기 또는 카르복실 기 또는 하전된 기를 함유할 수 있다. 구체적인 비제한적 경우, 극성 기는 극성 용매, 예컨대 물과 상호작용하는 것을 선호할 수 있다. 구체적인 비제한적 경우, 부가의 극성 기의 도입은 분자의 일부분의 용해도를 증가시킬 수 있다.

중합체: 반복 구조 단위 (단량체)를 포함하는 분자. 코어 (O)에 연결된 중합체는 중합체 아암 (A)으로 지칭된다.

정제된: 물질을 위화시키거나 오염시키는 불순물 또는 물질이 비교적 없는 조성을 갖는 것. 용어 정제된은 상대적 용어이며, 절대 순도를 요구하지는 않는다. 따라서, 예를 들어 정제된 펩티드 제제는 펩티드 또는 단백질이 그의 자연 환경, 예를 들어 세포 내에 있는 것보다 더 풍부하게 있는 것이다. 한 실시양태에서, 펩티드 항원 접합체가 제제의 총 함량의 적어도 50%를 나타내도록 제제를 정제한다. 실질적 정제는 다른 단백질 또는 세포성 성분으로부터의 정제를 의미한다. 실질적으로 정제된 단백질은 적어도 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 98% 또는 99% 순수하다. 따라서, 하나의 구체적인 비제한적 예에서, 실질적으로 정제된 단백질은 다른 단백질 또는 세포성 성분 또는 오염 펩티드가 90% 없다.

가용성: 용매에 분자적으로 또는 이온적으로 분산되어 균질한 용액을 형성할 수 있다. 가용성 분자는 용액 중에 단일 분자로서 자유롭게 분산되는 것으로 이해되고, 상호작용을 통해 다량체 또는 다른 초분자 구조로 조립되지 않는다. 용해도는 육안 검사, 탁도 측정 또는 동적 광 산란에 의해 측정될 수 있다.

대상체 및 환자: 이들 용어는 조류 및 비-인간 포유동물, 예컨대 설치류 (예를 들어, 마우스 및 래트), 비-인간 영장류 (예를 들어, 레서스 마카크), 반려 동물 (예를 들어, 사육된 개 및 고양이), 가축 (예를 들어, 돼지, 양, 소, 라마 및 낙타) 뿐만 아니라 비-사육 동물 (예를 들어, 대형 고양이)을 포함한 인간 및 비-인간 동물 둘 다를 지칭하기 위해 본원에서 상호교환가능하게 사용될 수 있다.

T 세포: 면역계의 일부이며 면역 반응에 참여할 수 있는 일종의 백혈구. T 세포는 CD4 T 세포 및 CD8 T 세포를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. CD4 T 세포는 그의 표면 상에 CD4 당단백질을 디스플레이하고, 이들 세포는 종종 헬퍼 T 세포로 지칭된다. 이들 세포는 종종 항체 반응 및 세포독성 T 세포 반응을 포함한 면역 반응을 조정하지만, CD4 T 세포는 또한 면역 반응을 억제할 수 있거나, 또는 CD4 T 세포가 세포독성 T 세포로서 작용할 수 있다. CD8 T 세포는 그의 표면 상에 CD8 당단백질을 디스플레이하고, 이들 세포는 종종 세포독성 또는 킬러 T 세포로 지칭되지만, CD8 T 세포는 또한 면역 반응을 억제할 수 있다.

텔레켈릭(telechelic): 동일하거나 상이할 수 있는 1개 또는 2개의 반응성 말단을 갖는 중합체를 기술하기 위해 사용된다. 이 단어는 각각 끝과 발톱에 해당하는 그리스어인 텔로스(telos)와 켈레(chele)로부터 유래된다. 세미-텔레켈릭 중합체는 부가의 반응, 예컨대 중합을 겪을 수 있는 반응성 관능기와 같은 단일 말단기만을 갖는 중합체를 기술한다. 헤테로-텔레켈릭 중합체는 상이한 반응성 특성을 갖는 반응성 관능기와 같은 2개의 말단기를 갖는 중합체를 기술한다. 본원에서, 각 말단에 상이한 링커 전구체, 즉 X2 및 Z1을 갖는 중합체 아암 (A)은 헤테로텔레켈릭 중합체이다.

질환의 치료, 예방 또는 완화: "치료하는"은 질환 또는 병리학적 상태가 발생하기 시작한 후 그의 징후 또는 증상 또는 마커를 감소시키는 개입을 지칭한다. 예를 들어, 질환을 치료하는 것은 종양 부담을 감소시킬 수 있으며, 이는 종양 및/또는 전이의 수 또는 크기의 감소를 의미하거나, 또는 질환을 치료하는 것이 자가면역과 연관된 체계를 감소시키는 면역관용을 초래할 수 있다. 질환을 "예방하는" 것은 질환의 완전한 발생을 억제하는 것을 지칭한다. 질환이 전혀 발생하지 못하게 할 수 있다. 질환은 중증도 또는 정도 또는 종류에 있어서 발생되지 못하게 할 수 있다. "완화시키는" 것은 암과 같은 질환의 징후 또는 증상 또는 마커의 수 또는 중증도의 감소를 지칭한다.

질환 또는 질환과 관련된 병리학적 상태의 징후 또는 증상 또는 마커를 감소시키는 것은 치료의 임의의 관찰가능한 유익한 효과 및/또는 증상의 여부에 상관없이 근위, 대리 종말점, 예를 들어 종양 용적에 대한 임의의 관찰가능한 효과를 지칭한다. 종양 또는 바이러스 감염과 연관된 징후 또는 증상을 감소시키는 것은, 예를 들어 감수성 대상체 (예컨대, 아직 전이되지 않은 종양을 갖는 대상체 또는 바이러스 감염에 노출될 수 있는 대상체)에서의 질환의 임상 증상의 지연된 발병, 질환의 일부 또는 모든 임상 증상의 중증도의 감소, 질환의 보다 느린 진행 (예를 들어, 종양 또는 바이러스 감염을 갖는 대상체의 수명을 연장시킴), 질환의 재발 횟수의 감소, 대상체의 전반적 건강 또는 웰빙의 개선, 또는 관련 기술분야에 널리 공지된 다른 파라미터 (예를 들어, 특정한 종양 또는 바이러스 감염에 특이적인 것)에 의해 입증될 수 있다. "예방적" 치료는 질환의 징후를 나타내지 않거나 또는 병리상태 발생의 위험 또는 중증도를 감소시킬 목적으로 초기 징후만을 나타내는 대상체에게 투여되는 치료이다.

종양 또는 암 또는 신생물성: 양성 또는 악성일 수 있는 세포의 비정상적인 성장으로, 항상은 아니지만 종종 임상 증상을 유발한다. "신생물성" 세포 성장은 성장 및 억제 인자와 같은 생리학적 신호에 반응하지 않는 세포 성장을 지칭한다.

"종양"은 신생물성 세포의 집합이다. 대부분의 경우, 종양은 고형 덩어리를 형성하는 신생물성 세포의 집합을 지칭한다. 이러한 종양은 고형 종양으로 지칭될 수 있다. 일부 경우, 신생물성 세포는 일부 백혈병의 경우와 같이 고형 덩어리를 형성하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 신생물성 세포의 집합은 액상 암으로 지칭될 수 있다.

암은 고형 또는 액상인 신생물성 세포의 악성 성장을 지칭한다. 악성으로서 규정되는 암의 특색은 전이, 이웃 세포의 정상 기능 간섭, 시토카인 또는 다른 분비 산물의 비정상적 수준의 방출 및 염증성 또는 면역학적 반응(들)의 억제 또는 악화, 주변 또는 원위 조직 또는 기관, 예컨대 림프절의 침습 등을 포함한다.

실질적인 유해 임상 증상을 나타내지 않고/거나 느리게 성장하는 종양은 "양성"으로 지칭된다.

"악성"은 차후에 유의한 임상 증상을 유발하거나 또는 유발할 가능성이 있다는 것을 의미한다. 주변 조직에 침습하고/거나 전이되고/거나 근처 또는 원위 신체 시스템에 영향을 미치는 화학적 매개인자의 생산 및 분비를 통해 실질적인 임상 증상을 초래하는 종양이 "악성"으로 지칭된다.

"전이성 질환"은 원래의 종양 부위를 떠나, 예를 들어 혈류를 통해, 림프계를 통해, 또는 체강, 예컨대 복강 또는 흉강을 통해 신체의 다른 부분으로 이동한 암 세포를 지칭한다.

개체 내의 종양의 양이 "종양 부담"이다. 종양 부담은 종양의 수, 용적 또는 질량으로서 측정될 수 있으며, 종종 신체 검사, 방사선 영상화 또는 병리학적 검사에 의해 평가된다.

"확립된" 또는 "존재하는" 종양은 요법이 개시되는 시점에 존재하는 종양이다. 종종, 확립된 종양은 진단 시험에 의해 식별될 수 있다. 일부 실시양태에서, 확립된 종양은 손으로 만져질 수 있다. 일부 실시양태에서, 확립된 종양은 적어도 500 mm³, 예컨대 적어도 600 mm³, 적어도 700 mm³, 또는 적어도 800 mm³ 크기이다. 다른 실시양태에서, 종양은 적어도 1 cm 길이이다. 고형 종양과 관련하여, 확립된 종양은 일반적으로 새로이 확립되고 강력한 혈액 공급을 가지며, 조절 T 세포 (Treg) 및 골수 유래 억제 세포 (MDSC)를 유도할 수 있다.

관련 기술분야의 통상의 기술자는 상기 제공된 정의가 허용되지 않는 치환 패턴 (예를 들어, 5개의 상이한 기로 치환된 메틸 등)을 포함하는 것으로 의도되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 이러한 허용되지 않는 치환 패턴은 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 인식된다. 본원에 개시되고/거나 상기 정의된 임의의 관능기는 본원에 달리 나타내지 않는 한 치환되거나 또는 비치환될 수 있다. 달리 설명되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 과학 용어는 본 개시내용이 속하는 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 단수 용어 ("a", "an", 및 "the")는 문맥상 달리 명백하게 나타내지 않는 한 복수의 지시대상을 포함한다. 용어 "포함하다"는 "비롯하다"를 의미한다. 따라서, "A" 또는 "B"를 포함하는 것은 A를 포함하거나, B를 포함하거나, 또는 A 및 B 둘 다를 포함하는 것을 지칭한다. 추가로, 핵산 또는 폴리펩티드에 대해 제공된 모든 염기 크기 또는 아미노산 크기, 및 모든 분자량 또는 분자 질량 값은 근사치이고, 설명을 위해 제공되는 것으로 이해되어야 한다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 동등한 방법 및 물질이 본 개시내용의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 물질은 본원에 기재된다. 상충되는 경우, 용어의 설명을 포함한 본 명세서가 우선할 것이다. 또한, 물질, 방법 및 실시예는 단지 예시적이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다.

본 개시내용은 본 발명자들의 분지형 코어 구조로부터 방사되는 선형 중합체 아암을 갖는 성상 중합체의 신규한 물질 조성물 및 그의 제조 방법의 개발로부터 비롯된다. 분지형 코어는 2개 이상의 중합체 아암을 어레이하여 성상 중합체를 생성하기 위한 스캐폴드의 역할을 한다. 성상 중합체는, 예컨대 세포외 수용체에 결합함으로써 세포외로 작용하는 리간드, 뿐만 아니라 세포내로 작용하는 화합물, 예컨대 소분자 면역자극 및/또는 화학요법 약물을 비롯한 다양한 유형의 제약 활성 화합물을 어레이하기 위한 스캐폴드의 역할을 한다.

본 개시내용의 성상 중합체가 세포외로 작용하는 리간드의 어레이에 사용되는 경우, 본 발명자들은 다음을 발견하였다: (i) 세포외 수용체 결합 파트너, 예컨대 B 세포 면역원의 전달, 뿐만 아니라 항체를 포함한 치료용 생물제제 분자의 특정 조직으로의 전달을 위한 용도에 적합한 성상 중합체의 유체역학적 크기의 범위; (ii) 동족 수용체에 최적으로 결속하기 위해 필요한 중합체 아암 및 리간드 밀도의 범위; (iii) 성상 중합체 유체역학적 크기 및 리간드 밀도의 최적의 범위를 유도하는 조성 및 합성 경로; 및 (iv) 가속화된 혈액 클리어런스를 유발할 수 있는 원치 않는 항체 반응을 방지하는 성상 중합체의 조성.

본 개시내용의 성상 중합체가, 암 치료를 위한 화학요법 및/또는 면역자극 약물로부터 선택된 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물 (본원에서 약물 분자(들) 또는 약물(들)로 지칭됨)의 전달에 사용되는 경우, 본 발명자들은 다음을 발견하였다: (i) 정맥내 투여 후 최적의 종양 흡수를 유도하는 성상 중합체의 유체역학적 크기의 범위; (ii) 약물 로딩을 최대화하기 위해 필요한 중합체 아암 상의 약물 부착의 위치 및 밀도; (iii) 높은 약물 로딩을 허용하는 중합체 아암의 조성 및 구조; (iv) 정맥내 전달에 요구되는 성상 중합체 유체역학적 크기 및 약물 밀도의 최적의 범위를 유도하는 조성 및 합성 경로; (v) 가속화된 혈액 클리어런스를 유발하는 원치 않는 항체 반응을 방지하는 성상 중합체의 조성; 및 (vi) 종양에서의 증가된 축적을 유도하는 자극-반응성 성상 중합체의 조성.

화학식 O[P1]-([X]-A[P2]-[Z]-[P3])n의 성상 중합체가 본원에 개시되며, 여기서 O는 코어이고; A는 코어에 부착된 중합체 아암이고; X는 코어와 중합체 아암 사이의 링커 분자이고; Z는 중합체 아암의 말단과 P3 사이의 링커 분자이고; P1, P2 및 P3은 각각 독립적으로 세포외로 또는 세포내로 작용하는 하나 이상의 화합물이고, n은 정수이고; []는 기가 임의적임을 나타내고; P1, P2 또는 P3 중 적어도 하나는 존재한다.

특정 실시양태에서, P1, P2 또는 P3 중 임의의 하나 이상은 세포외로 작용하는 화합물을 포함하는 리간드 (L)이고, 바람직하게는 P2 및 P3 중 임의의 하나 이상은 리간드 L이다. 이들 실시양태에서, 성상 중합체는 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템으로서 사용하기에 적합하다. 따라서, 이들 실시양태는 화학식 O[L1]-([X]-A[L2]-[Z]-[L3])n의 성상 중합체를 제공한다. 특정한 바람직한 실시양태에서, 성상 중합체는 하기 화학식 중 어느 하나를 갖는다: O-([X]-A-[Z]-L3)n, O-([X]-A(L2)-[Z])n, 및 O-([X]-A(L2)-[Z]-L3)n. 특정한 특히 바람직한 실시양태에서, 성상 중합체는 화학식 O-([X]-A-[Z]-L3)n을 갖는다.

특정 실시양태에서, P1, P2 또는 P3 중 임의의 하나 이상은 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 약물 (D)이다. 이들 실시양태에서, 성상 중합체는, 예를 들어 소분자 약물을 종양에 전달하기 위한 약물 전달 시스템으로서 사용하기에 적합하다. 따라서, 이들 실시양태는 화학식 O[D1]-([X]-A[D2]-[Z]-[D3])n의 성상 중합체를 제공한다. 특정한 바람직한 실시양태에서, 성상 중합체는 다음 화학식 중 어느 하나를 갖는다: O(D1)-([X]-A-[Z])n, O-([X]-A(D2)-[Z])n, O-([X]-A-[Z]-D3)n, O(D1)-([X]-A(D2)-[Z])n, O-([X]-A(D2)-[Z]-D3)n, 및 O(D1)-([X]-A(D2)-[Z]-D3)n.

성상 중합체는 리간드 (L) 및 제약 활성 화합물 (D)를 포함할 수 있다. 따라서, 특정 실시양태에서, 성상 중합체는 다음 화학식 중 어느 하나를 갖는다: O(D1)-([X]-A(L2)-[Z])n, O(D1)-([X]-A-[Z]-L3)n, O(D1)-([X]-A(L2)-[Z]-L3)n, O-([X]-A(D2)-[Z]-L3)n, O(D1)-([X]-A(D2)-[Z]-L3)n, O-([X]-A(L2)-[Z]-D3)n, 및 O(D1)-([X]-A(L2)-[Z]-D3)n. 특정한 특히 바람직한 실시양태에서, 성상 중합체는 화학식 O(D1)-([X]-A-[Z]-L3)n을 갖는다. 특정한 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 성상 중합체는 화학식 O-([X]-A(D2)-[Z]-L3)n을 갖는다. 특정한 추가의 특히 바람직한 실시양태에서, 성상 중합체는 화학식 O(D1)-([X]-A(D2)-[Z]-L3)n을 갖는다.

상기 논의 및 본 명세서의 다른 곳에서, 명칭 -A(P2)-, -A(L2)-, 및 -A(D2)-는 세포외로 또는 세포내로 작용하는 화합물 (P), 리간드 (L) 및 약물 (D)이 중합체 아암 (A)을 따라 분포된 단량체 단위에 연결됨을 의미하는 것으로 의도된다. 유사하게, 명칭 -O(P1)-, -O(L1)-, 및 -O(D1)-은 세포외로 또는 세포내로 작용하는 화합물 (P), 리간드 (L) 및 약물 (D)이 코어 (O)에 부착된 관능기에 연결됨을 의미하는 것으로 의도된다.

상기 논의로부터, 성상 중합체의 특정 실시양태는 화학식 O-([X]-A(D)-[Z]-[L])n을 가지며, 여기서 O는 코어이고; A는 코어에 부착된 중합체 아암이고; X는 코어와 중합체 아암 사이의 링커 분자이고; Z는 중합체 아암과 리간드 사이의 링커 분자이고; L은 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 리간드이고; D는 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 약물이고; n은 정수이고; []는 기가 임의적임을 나타내고; D는 존재할 수 있거나 또는 존재하지 않을 수 있고; D 또는 L 중 적어도 하나는 존재한다는 것을 알 것이다.

또한, 화학식 O-([X]-A(D)-[Z]-L)n (여기서, n은 2 이상임)을 갖는 성상 중합체를 포함하는 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템이 본원에 개시된다.

또한, 화학식 O-([X]-A(D)-[Z]-[L])n (여기서, D는 존재함)을 갖는 성상 중합체를 포함하는 약물 전달 시스템이 본원에 개시된다.

코어 (O)

임의의 적합한 물질이 코어 (O)에 사용될 수 있으며, 단 코어는 충분한 수의 중합체 아암 (A)이 의도된 용도를 위해 부착될 수 있도록 선택되어야 한다. 면역원, 예컨대 B 세포 면역원을 디스플레이하기 위한 백신으로서 사용되는 성상 중합체의 일부 실시양태에서, 코어 (O)는 5개 이상의 항원의 디스플레이를 가능하게 하는 5개 이상의 중합체 아암 (A)의 부착을 허용하도록 선택된다. 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 15개 이상의 리간드 (L)의 디스플레이를 가능하게 하는 15개 이상의 중합체 아암 (A)이 부착될 수 있도록 선택된다. 다른 실시양태에서, 코어 (O) 상의 중합체 아암 (A) 부착 지점의 수는 증폭 링커의 사용을 통해 증가되어, 정수 개의 부착 지점을 갖는 코어 (O)는 헤테로관능성 링커의 사용을 통해 정수 배수, 예를 들어 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10만큼 증가된다. 적합한 증폭 링커는 다른 곳에서 기술된다.

본원에서, 본 발명자들은 코어 (O) 상의 중합체 아암 (A)의 로딩을 최대화하기 위해 성상 중합체를 설계 및 제조하는 방법을 기술한다. 코어 (O) 및 중합체 아암 (A)의 일부 조성물의 경우, 코어 (O) 상의 중합체 아암 (A)의 로딩은 완전할 수 있고, 즉, 코어 (O) 상의 모든 반응성 기가 중합체 아암 (A)에 연결된다. 코어 (O) 및 중합체 아암 (A)의 특정한 다른 조성물의 경우, 코어 상의 중합체 아암 (A) 로딩은 불완전할 수 있다. 따라서, 성상 중합체의 특정 조성물의 조립을 위해, 코어는 필요에 따라 2배 많은 아암 부착 지점을 포함하도록 선택될 수 있다. 15개 이상의 리간드를 갖는 본 개시내용의 성상 중합체를 기반으로 하는 백신의 비제한적 예에서, 30개 이상의 부착 지점, 예컨대 30 내지 512개의 부착 지점을 갖는 코어가 사용된다. 특정 실시양태에서, 코어 (O)는 32 내지 128개의 부착 지점을 갖는다.

일부 실시양태에서, 코어 (O)는 덴드론 또는 덴드리머를 기재로 한다. 덴드론 및 덴드리머는 고도로 분지되고 화학적으로 규정된 (정확한 구조) 단분산 거대분자의 부류이다. 덴드리머는 전형적으로 코어 주위에 대칭인 코어-쉘 구조이다. 덴드론에서, 코어는 통상적으로 초점으로 불리는 화학적으로 어드레스가능한 기이다. 덴드리머의 코어는 그의 3차원 형상, 즉 구형, 타원형 또는 원통형에 영향을 미친다. 덴드리머의 표면은 관능기로 치밀하게 패킹되고, 관능기의 수는 덴드리머의 세대에 의해 좌우된다. 표면 관능기는 다른 성분, 예컨대 중합체 아암 (A), 리간드 (L) 또는 약물 (D)의 부착을 위해 직접 사용되거나 추가로 변형될 수 있다. 덴드리머는 폴리아미도아민 (PAMAM), 폴리(L-리신) (PLL), 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌이민 (PPI), 및 폴리(2,2-비스(히드록실메틸)프로피온산) (bis-MPA)을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

특정 실시양태에서, 코어 (O)는 아민 관능기를 갖는 폴리아미도아민 (PAMAM) 덴드리머를 포함한다. 이들 실시양태에서, 폴리아미도아민 덴드리머는 X1로 지칭되는 표면 아민 기를 갖고, 이는 중합체 아암 (A)에 부착된 링커 전구체 X2와 반응하여 링커 (X)를 통해 중합체 아암 (A)을 코어 (O)에 연결한다. 특정 실시양태에서, 폴리아미도아민 덴드리머는 표면 상에 128개의 관능기를 갖는 5세대 덴드리머이다. 바람직한 실시양태에서, 폴리아미도아민 덴드리머 상의 관능기는 아민이다.

본 발명자들은 덴드리머-기재 코어 (O)에 연결된 중합체 아암 (A)을 포함하는 성상 중합체가 등가 분자량의 선형 중합체보다 낮은 점도를 갖는 거대분자를 유발한다는 것을 발견하였다. 비제한적인 설명은, 고-분지형 중합체 구조가 그의 선형 유사체와 대조적으로 사슬 얽힘을 제거하고, 분지화는 또한 높은 용해도 및 낮은 용융- 및 용액 점도를 유발한다는 것이다.

코어 (O)는 또한 덴드리머 및 덴드론과 유사한 특성을 가질 수 있는 과분지형 중합체로부터 선택될 수 있다. 그러나, 화학적으로 규정된 덴드리머 또는 덴드론과 달리, 과분지형 중합체는 종종 AB₂ 또는 AB₃ 단량체의 단일-용기 반응에 기초하여 구성되며, 본질적으로 후처리를 필요로 하지 않는다.

과분지형 중합체의 도전과제는 이들이 넓은 분자량 분포 (및 높은 다분산도)를 가질 수 있고 특징화하기 곤란하다는 것이다. 따라서, 고체-상 합성에 의해 제조된 과분지형 중합체, 예컨대 고체-상 펩티드 합성에 의해 생성된 과분지형 폴리(아미노산)을 제외하고는, 덴드론 및 덴드리머를 기재로 하는 코어 (O)가 바람직하다.

중합체 아암 (A)

중합체 아암 (A)은 코어 (O)에 직접적으로 (즉, X가 존재하지 않음) 또는 간접적으로 (즉, 링커 분자 (X)를 통해) 연결된다. 중합체 아암의 수는 정수 값 n이다.

코어 (O)로부터 방사되는 중합체 아암 (A)은 생리학적 pH 및 염 농도 하에 수용성일 수 있고, 주로 성상 중합체의 유체역학적 반경을 증가시키는 역할을 할 수 있다.

리간드 디스플레이를 위한 중합체 아암 (A)을 포함하는 성상 중합체는 리간드 (L) 사이의 거리를 제공하는 추가의 기능을 하며, 이는 중합체 말단에 연결될 수 있고, 용도에 따라 유연성 또는 강성일 수 있다.

암 치료를 위한 소분자 화학요법 및/또는 면역자극 약물 (D)의 전달에 사용되는 중합체 아암 (A)을 포함하는 성상 중합체는 약물 용해도를 증가시키고, 약물 분해를 감소/방지하고, 세망내피계 (RES)의 세포에 의한 성상 중합체의 흡수를 방지하기 위한 스텔스 코팅을 제공하도록 선택되어야 한다. 화학요법제 및/또는 면역자극제 전달에 사용되는 성상 중합체를 구성하는 중합체 아암 (A)은 주로 식세포에 의한 성상 중합체 흡수를 방지하는 기능을 하고, 따라서 유연성이고, 비-강성이며, 혈청 단백질에 대해 비-반응성이어야 한다. 예상외로, 본 발명자들은 음이온성 단량체로 구성된 친수성 아암이 고밀도의 소수성 또는 친양쪽성 소분자 약물을 보유하는 성상 중합체의 용해도를 개선시키고; 중합체 아암 (A)을 연장시켜 성상 중합체 유체역학적 크기를 증가시키고; 항체 반응을 방지하는 기능을 할 수 있다는 것을 발견하였고, 이는 반복 투여시 가속화된 혈액 클리어런스를 감소시키는 것으로 밝혀졌다.

성상 중합체에 사용되는 중합체 아암 (A)은 천연 또는 합성 공급원으로부터 유래될 수 있고, 임의의 적합한 수단에 의해 제조될 수 있다. 중합체 아암 (A)은 전형적으로 중합에 의해 제조되며, 이는 통상적으로 촉매, 열 또는 광을 사용하여 수행되는 화학 반응으로서 기재될 수 있으며, 여기서 단량체는 조합되어 쇄형 또는 가교된 거대분자 (중합체)를 형성한다. 합성 중합체를 제조하기 위한 2가지 유형의 메카니즘이 주로 존재한다: 단계-성장 (즉, 축합) 중합 및 쇄-성장 (즉, 자유 라디칼, 음이온성 또는 양이온성) 중합. 중합 공정의 관점에서, 용액 중합, 벌키 중합, 분산 중합 및 유화 중합이 이용가능하다.

특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은, 조기 종결을 최소화하고 중합체 조성, 분자량, 다분산도 및 관능가에 걸쳐 보다 정확한 제어를 가능하게 하는 제어된 "리빙" 라디칼 중합 방법에 의해 제조된다. 제어된 라디칼 중합과 관련하여, 개시제 (라디칼 공급원)의 분해로부터 생성된 고 반응성 자유 라디칼이 단량체의 중합을 개시할 수 있다. 사슬 전파는 라디칼 중심이 단량체를 계속 추가함에 따라 진행되지만; 제어된 리빙 라디칼 중합의 경우, 라디칼의 가역적 탈활성화가 원자 전달 라디칼 중합 (ATRP) 메카니즘을 통한 금속 착물, 가역적 부가-단편화 쇄-전달 (RAFT) 중합 메카니즘을 통한 디티오에스테르 또는 트리티오에스테르 사슬 전달제 (CTA), 또는 니트록시드-매개 중합 (NMP) 메카니즘을 통한 니트록시드 라디칼에 의해 발생한다. 이들 메카니즘은 중합 공정 동안 임의의 순간에 활성 라디칼의 유효 농도를 저하시켜, 잠재적 조기 사슬 종결을 방지한다. 빠르고 가역적인 라디칼 활성화-탈활성화 과정은 단량체가 존재할 때 모든 전파 쇄가 동일한 기회로 성장하도록 하여, 매우 좁은 분자량 분포 및 낮은 다분산도를 갖는 중합체를 생성한다.

제어된 라디칼 중합은 중합체 아암 (A)이 단량체 선택, 전파 중합체 쇄의 개시 또는 켄칭, 또는 중합후 개질 (때때로 중합체 유사 반응으로 지칭됨)을 통해 도입된 광범위한 다양한 중합체 관능기를 갖게 한다. 중합체 아암 (A)의 백본을 따라 분포된 관능기는 단량체의 선택을 통해 조정될 수 있지만, 중합체 아암 (A)의 양쪽 말단 기는 RAFT 중합에 사용되는 적합한 개시제 및 CTA를 선택함으로써 조정될 수 있다. 따라서, CTA의 존재 하에 단량체의 중합을 개시하는데 사용되는 관능기 (FG), 리간드 (L) 또는 약물 (D)을 포함하는 개시제는 FG, 리간드 (L) 또는 약물 (D)로 관능화된 한 말단을 갖는 중합체 아암 (A)을 유도할 것이고, 다른 말단은 CTA에 의해 도입되는 디티오에스테르 또는 트리티오에스테르를 포함할 것이다. 디티오에스테르 또는 트리티오에스테르는 이러한 중합체를 매크로-CTA로서 사용하여 다른 단량체의 RAFT 중합을 유도하게 하여, 블록 공중합체, 예컨대 A-B 유형 이블록 공중합체의 제조를 위한 간단한 경로를 제공한다. 대안적으로, 디티오에스테르 또는 트리티오에스테르는 (티올로) 환원되고 티올-반응성 모이어티로 캡핑될 수 있거나, 또는 관능기 (FG), 리간드 (L) 또는 약물 (D)을 포함하는 개시제를 사용하여 캡핑될 수 있다.

특정 실시양태에서, X2 및 Z1 링커 전구체는, X2 또는 Z1 링커 전구체, 리간드 (L) 또는 약물 (D)로 관능화된 개시제를 CTA의 존재 하에 단량체와 반응시켜 중합체 아암 중간체인 X2-중합체-CTA, Z1-중합체-CTA, L-중합체-CTA 또는 D-중합체-CTA를 생성함으로써 도입되고, 이를 X2 또는 Z1 링커 전구체, 리간드 (L) 또는 약물 (D)로 관능화된 개시제 또는 티올-반응성 화합물을 사용하여 캡핑하여 헤테로텔레켈릭 중합체 아암인 X2-중합체-Z1, L-중합체-X2 또는 D-중합체-X2를 수득한다. 이러한 방식으로 제조된 중합체 아암 (A)의 구체적 예는 하기에 기재된다.

일부 실시양태에서, (메트)아크릴아미드- 및 (메트)아크릴레이트-기재 중합체가 가역적 부가-단편화 쇄-전달 (RAFT) 중합에 의해 합성된다. 추가의 실시양태에서, 폴리(아미노산) 및 폴리(포스포에스테르)는 개환 중합에 의해 합성된다. 개환 중합에 의해 제조된 중합체의 경우, 중합을 개시하는데 사용된 화합물을 이용하여 한 말단에 관능기를 도입할 수 있고, 생성된 중합체의 다른 말단을 임의의 적합한 수단에 의해 캡핑하여 목적하는 관능기를 도입할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 펩티드-기반 생체중합체는 고체-상 펩티드 합성에 의해 합성된다.

중합체 아암 (A)의 구조는 특정 적용 요건을 해결하도록 선택된다. 일부 실시양태에서, 선형 중합체 아암 (A)을 사용하여, 리간드 (L)를 중합체 아암 (A)을 통해 성상 중합체의 코어 (O)에 간접적으로 연결한다. 다른 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 증폭 링커로서 및/또는 성상 중합체의 추가의 표면적 커버리지를 제공하기 위해 사용되는 브러시 중합체이다. 일부 실시양태에서, 브러시 중합체 구조를 갖는 중합체 아암 (A)은 약물 (D), 예컨대 소분자 면역자극 및/또는 화학요법 약물의 성상 중합체 담체 상에 사용된다. 성상 중합체를 브러시 구조를 갖는 중합체 아암으로 코팅하는 것은 선형 중합체 아암 (A)을 포함하는 성상 중합체와 비교하여 종양 흡수를 증가시켰다. 비제한적 설명은, 친수성 중합체 아암 (A)에 의한 증가된 표면적 커버리지가 혈액 단백질 결합을 감소시키고/거나 식작용 세포에 의한 흡수를 감소시킴으로써, 순환 시간 및 종양 내로의 성상 중합체 흡수를 증가시킨다는 것이다.

다른 실시양태에서, 이블록 구조를 갖는 중합체 아암을 사용하여 성상 중합체를 구성하는 상이한 성분을 분리한다. 일부 실시양태에서, 이블록 공중합체는 약물 (D), 예컨대 소분자 화학요법 및/또는 면역자극 약물을 이블록 중합체의 하나의 블록으로 분리하는데 사용된다. 다른 실시양태에서, 이블록 중합체는 하전된 단량체를 분리하는데 사용되며, 즉 하전된 단량체는 이블록 중합체의 하나의 블록 상에만 위치한다. 또 다른 실시양태에서, 이블록 중합체를 사용하여 둘 이상의 상이한 성분, 예컨대 약물 (D) 및 하전된 단량체를 분리한다.

예상외로, 중합체 아암 (A) 상에 위치한 하전된 단량체가 생체 내에서 조직 체류의 증가 및 성상 중합체 상에 어레이된 임의의 리간드 (L) (또는 약물 (D))에 대해 유도되는 항체의 감소를 유발한다는 것이 밝혀졌다. 이들 발견에 대한 비제한적 설명은 (i) 하전된 단량체가 중합체 아암의 연장된 확인을 촉진하여, Rh를 증가시키고 증가된 조직 체류를 통해 활성의 지속기간을 개선하고; (ii) 리간드 (또는 약물)에 근위인 전하, 구체적으로 음으로 하전된 단량체가 B 세포와의 상호작용을 감소시켜, 다가 리간드가 IgM 항체를 유도하는 경향을 감소시킨다는 것이다. 따라서, 바람직한 실시양태에서, B 세포 면역원 이외의 리간드 (L)의 디스플레이 및/또는 특정 조직으로의 약물 (D)의 전달에 사용되는 성상 중합체는 조직 체류를 개선하고 항체 반응의 유도를 방지하는 수단으로서 하전된 단량체, 특히 음으로 하전된 단량체를 포함한다.

중합체 아암 (A)을 구성하는 각각의 단량체 단위는 적용 요건을 충족시키도록 선택된다. 적합한 중합체 아암은 정수 b개의 친수성 단량체 단위를 갖는 친수성 단량체 (B)를 최소로 포함한다. 중합체 아암 (A)은 정수 c개의 하전된 단량체 단위 (C)를 추가로 포함할 수 있고/거나, 약물 (D) 또는 임의로 리간드 (L)의 부착을 가능하게 하는 관능기를 포함하는 정수 e개의 반응성 공단량체 E를 추가로 포함할 수 있다.

화학식 I의 중합체 아암 (A)은 중성 친수성 단량체 (B), 및 임의로 하전된 단량체 (C) 및/또는 반응성 단량체 (E) 중 어느 하나 또는 둘 다를 포함하는 중합체 아암 (A)이며, 이는 (B)b-[(C)c]-[(E)e]로 나타낼 수 있고, 여기서 b는 중성 친수성 공단량체 B의 반복 단위의 정수이고; c는 하전된 공단량체 C의 반복 단위의 정수이고; e는 약물 (D) (또는 임의로 리간드 (L)) 부착에 사용되는 반응성 공단량체 E의 반복 단위의 정수이고; []는 단량체 단위가 임의적임을 나타낸다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 중성 친수성 단량체, 하전된 단량체 및 약물 (D)에 연결된 반응성 단량체를 포함하는 삼원공중합체이며, 이는 개략적으로 다음과 같이 나타내어질 수 있다:

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 친수성 단량체 및 하전된 단량체를 포함하는 공중합체이며, 이는 개략적으로 다음과 같이 나타내어질 수 있다:

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 친수성 단량체 및 약물 (D)에 연결된 반응성 단량체를 포함하는 공중합체이며, 이는 개략적으로 다음과 같이 나타내어질 수 있다:

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 친수성 단량체만을 포함하는 단독중합체이고, 이는 개략적으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 한 블록 상에 약물에 연결된 단량체 및 친수성 단량체, 및 다른 블록 상에 친수성 단량체만을 포함하는 이블록 공중합체이며, 이는 개략적으로 다음과 같이 나타내어질 수 있다:

친양쪽성 또는 소수성 소분자 약물에 연결된 단량체 (E) 및 친수성 단량체 (B)가 하나의 블록 상에 있고, 친수성 단량체 (B)만이 다른 블록 상에 있는 이블록 중합체 아암 (A)을 포함하는 성상 중합체의 경우, 친양쪽성 또는 소수성 소분자 약물 (D)에 연결된 단량체를 성상 중합체의 코어에 근위인 이블록 중합체 아암 (A)의 블록 상에 배치시키는 것이 개선된 안정성, 즉 성상 중합체의 감소된 응집 경향을 유발하는 것으로 밝혀졌다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 이블록 중합체이고, 약물 (D)에 연결된 단량체 및 하전된 단량체를 반대 블록 상에 포함하며, 이는 개략적으로 다음과 같이 나타내어질 수 있다:

한 블록 상에 친양쪽성 또는 소수성 소분자 약물에 연결된 단량체 및 친수성 단량체, 및 다른 블록 상에 친수성 단량체 및 하전된 단량체를 갖는 이블록 중합체 아암 (A)을 포함하는 성상 중합체의 경우, 코어에 근위인 친양쪽성 또는 소수성 소분자 약물 (D)에 연결된 단량체 및 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 반대 블록 상의 하전된 단량체의 배치가 생성된 성상 중합체의 개선된 안정성을 유발하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 발견에 대한 비제한적 설명은, 하전된 블록, 즉 하전된 단량체를 포함하는 중합체 블록이 개선된 용해도를 허용하고, 친양쪽성 또는 소수성 소분자 약물 (D)을 보유하는 블록을 차폐한다는 것이다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암은 이블록 중합체이고, 블록 중 하나 상에 약물 (D)를 포함하며, 이는 개략적으로 다음과 같이 나타내어질 수 있다:

중합체 아암의 말단에 리간드를 보유하는 성상 중합체의 경우, 리간드 (L)에 가장 근위인 (코어 (O)에 원위인) 이블록 중합체 아암 (A)의 블록 상에 배치된 하전된 단량체가 약동학을 개선시키고 리간드 (L) 및 성상 중합체의 다른 성분에 대해 유도된 항체의 규모를 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 이들 발견에 대한 비제한적 설명은 (i) 전하가 중합체 아암의 연장된 확인을 촉진하여, Rh를 증가시키고 증가된 조직 체류를 통해 활성의 지속기간을 개선시키고; (ii) 리간드 (L)에 근위인 전하, 구체적으로 음으로 하전된 단량체가 B 세포와의 상호작용 및 다가 리간드 (L) (또는 성상 중합체의 다른 성분)의 B 세포 수용체와 가교하여 항체를 유도하는 경향을 감소시킨다는 것이다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 아크릴레이트, (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, 알릴 에테르, 비닐 아세테이트, 비닐 아미드, 치환된 스티렌, 아미노산, 아크릴로니트릴, 헤테로시클릭 단량체 (즉, 에틸렌 옥시드), 사카라이드, 포스포에스테르, 포스폰아미드, 술포네이트 에스테르, 술폰아미드 또는 그의 조합으로부터 선택되는 중성 친수성 단량체를 포함한다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 화학 구조 CH₂=CR₂-C(O)-R₁을 갖는 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드로부터 선택된 중성 친수성 단량체인 화학식 I의 단량체 B를 포함하며, 여기서 아크릴 측기 R₁은 -OR₃, -NHR₃ 또는 -N(CH₃)R₃로 이루어진 군 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있고, R₂는 H 또는 CH₃일 수 있고, R₃은 임의의 친수성 치환기로부터 독립적으로 선택된다. R₃의 비제한적 예는 H (OR₃ 제외), CH₃, CH₂CH₃, CH(CH₃)₂, CH₂CH₂N(CH₃)₂, CH₂CH₂N(CH₂CH₃)₂, CH₂CH₂OH, CH₂(CH₂)₂OH, CH₂CH(OH)CH₃, CHCH₃CH₂OH, (CH₂CH₂O)_iH, (CH₂CH₂O)_iCH₃, (CH₂CH₂O)_iCH₂CH₃을 포함하나 이에 제한되지는 않으며, 여기서 i는 반복 단위의 정수이다. 주: 친수성 단량체 및 중성 친수성 단량체는 전반적으로 상호교환가능하게 사용되며, 중성인, 즉 생리학적 pH인 pH 7.4에서 전하가 결여된 친수성 단량체를 기술하는 것으로 의도된다.

R₁ = NHR₃, R₂ = CH₃, 및 R₃ = CH₂CH(OH)CH₃인 중성 친수성 단량체의 비제한적 예는 다음과 같다:

상기 예 N-(2-히드록시프로필(메타크릴아미드)) (HPMA)는 중성 친수성 단량체, 예를 들어 화학식 I의 단량체 B의 예이다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 하전된 관능기를 함유하는 단량체 C를 포함할 수 있다. 이러한 단량체의 비제한적 예는, (잠재성) 아민, 4급 암모늄, 술폰산, 황산, 인산, 포스폰산, 카르복실산 및/또는 보론산 관능기를 함유하는, 아미노산 N-카르복시무수물 (NCA), (메트)아크릴아미드 및 (메트)아크릴레이트를 포함한다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 화학 구조 CH₂=CR₅-C(O)-R₄를 갖는 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드로부터 선택된 하전된 친수성 단량체 (C)를 포함한다. 아크릴 측기 R₄는 -OR₆, -NHR₆ 또는 -N(CH₃)R₆으로 이루어진 군 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있고, 여기서 R₅는 H 또는 CH₃일 수 있고, R₆은 H (NHR₆ 또는 N(CH₃)R₆ 제외), 선형 알킬 구조, 예컨대 (CH₂)_jNH₂, (CH₂)_jCH(NH₂)COOH, (CH₂)_jCOOH, (CH₂)_jPO₃H₂, (CH₂)_jOPO₃H₂, (CH₂)_jSO₃H, (CH₂)_jOSO₃H, (CH₂)_jB(OH)₂ (여기서, j는 전형적으로 1 내지 6의 반복 단위의 정수임), 및 보다 다목적 구조, 예컨대 CH₂CH₂N(CH₃)₂, CH[CH₂N(CH₃)₂]₂, CH(COOH)CHCH₂COOH, [CH₂CH(CH₃)O]₅PO₃H₂, (CH₂)₃CH(OPO₃H₂)(CH₂)₂CH(OPO₃H₂)(CH₂)₃CH₃, C(CH₃)₂CH₂SO₃H, 및 C₆H₄B(OH)₂로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

R₄ = -OR₆, R₅ = CH₃ 및 R₆ = H인 하전된 단량체의 비제한적 예는 다음과 같다:

상기 예, 즉 메타크릴산에서, 단량체는 생리학적 pH (즉, pH 7.4)에서 탈양성자화되고 음전하를 보유할 것으로 예상될 것이다. 상기 구조는 하전된 단량체, 화학식 I의 단량체 C의 예이다. 주: 하전된 단량체는 생리학적 pH인 pH 7.4에서 전하를 갖는 단량체를 기술하는 것으로 의도된다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 약물 (D) (또는 임의로 리간드 (L))에 대해 반응성인 단량체 E를 포함한다. 적합한 반응성 단량체는, 아지드, 알킨, 보호된 히드라진 (중합 후 탈보호됨), 헤테로시클릭 고리, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 알데히드, 케톤, 활성화된 카르복실산, 보호된 말레이미드 및 잠재성 아민을 갖는 단량체를 비롯한, 약물 (D) (또는 임의로 리간드 (L))의 부착에 적합한 관능기를 보유하는 임의의 단량체 단위를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 약물 분자 (D)를 중합체 백본에 연결하는데 사용되는 적합한 링커 화학은 본 명세서 전반에 걸쳐 논의된다. 세포외로 작용하는 리간드 (L)는 임의로 중합체 아암 (A)의 백본을 따라 분포된 반응성 공단량체에 연결될 수 있지만, 바람직한 실시양태에서 존재하는 임의의 리간드 (L)는 용매 노출을 최대화하기 위해 중합체 아암 (A)의 말단에 연결됨을 주목한다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 화학 구조 CH₂=CR₈-C(O)-R₇을 갖는 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드로부터 선택되는 반응성 단량체 (E)를 포함한다. 아크릴 측기 R₇은 -OR₉, -NHR₉ 또는 -N(CH₃)R₉로 이루어진 군 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있고, R₈은 H 또는 CH₃이고, R₉는 선형 알킬 구조, 예컨대 (CH₂)_kR₁₀, (CH₂)_kC(O)NHR₁₀ 또는 (CH₂CH₂O)_kCH₂CH₂C(O)NHR₁₀으로부터 독립적으로 선택될 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 여기서 k는 반복 단위의 정수, 전형적으로 0 내지 6이고, R₁₀은 (CH₂)_h-FG, (CH₂CH₂O)_hCH₂CH₂-FG 또는 (CH₂CH₂O)_hCH₂CH₂-FG로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 h는 반복 단위의 정수, 전형적으로 0 내지 6이고, FG는 카르복실산 및 활성화 카르복실산 (예를 들어, 카르보닐티아졸리딘-2-티온, tert-부틸 및/또는 니트로벤질 보호된 카르복실산), 무수물, 알데히드, 케톤, 아민 및 보호된 아민 (예를 들어, tert-부틸옥시카르보닐 보호된 아민), 히드라진 및 보호된 히드라진 (예를 들어, tert-부틸옥시카르보닐 보호된 히드라진), OSi(CH₃), CCH, N₃, 프로파르길, 할로겐 (예를 들어, 플루오라이드, 클로라이드), 올레핀 및 엔도 시클릭 올레핀 (예를 들어 알릴), CN, OH 및 에폭시로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는 임의의 관능기이다.

R₇이 NHR₉이고, R₈이 CH₃이고, R₉가 (CH₂)_kC(O)NHR₁₀이고, k가 2이고, R₁₀이 프로파르길인 반응성 메타크릴아미드 단량체의 비제한적 예는 다음과 같다:

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 친수성 메트(아크릴아미드)-기재 단독중합체를 포함한다. 메트(아크릴아미드)-기재 단량체를 포함하는 단독중합체 아암 (A)의 비제한적 예는 다음과 같다:

여기서, 친수성 단량체 B는 N-(2-히드록시프로필(메타크릴아미드)) (HPMA)이고, b는 단량체 단위의 정수, 전형적으로 약 10 kDa 내지 약 60 kDa의 표적 분자량에 대해 약 50 내지 약 450, 예컨대 약 70 내지 420이고, 여기서 중합체의 말단은 임의의 적합한 이종 분자, 예컨대 X1 및 Z2 링커 전구체, 코어 (O) 및 리간드 (L), 코어 (O) 및 약물 (D), 또는 코어 (O) 및 캡핑 기에 연결될 수 있다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 친수성 및 하전된 공단량체 둘 다를 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 공중합체를 포함한다. 친수성 및 하전된 공단량체를 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 공중합체를 포함하는 중합체 아암 (A)의 비제한적 예는 다음과 같다:

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 친수성 및 반응성 공단량체 둘 다를 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 공중합체를 포함한다. 친수성 및 반응성 공단량체를 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 공중합체를 포함하는 중합체 아암 (A)의 비제한적 예는 다음과 같다:

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 친수성, 반응성 및 하전된 단량체를 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 삼원공중합체를 포함한다. 친수성, 하전된 및 반응성 공단량체를 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 삼원공중합체를 포함하는 중합체 아암 (A)의 비제한적 예는 다음과 같다:

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 메트(아크릴아미드)-기재 이블록 공중합체를 포함한다. 이블록 공중합체의 하나의 블록에만 연결된 반응성 공단량체를 갖는 친수성 블록을 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 이블록 공중합체를 포함하는 중합체 아암 (A)의 비제한적 예는 다음과 같다:

여기서, 한 블록은 b1 및 e로 나타낸 정수 개의 친수성 및 반응성 단량체의 반복 단위를 포함하고; 다른 한 블록은 b2로 나타낸 정수 개의 친수성 단량체의 반복 단위를 포함하고; 개략도에서 2개의 블록은 괄호 []로 분리되고, b는 2개의 블록을 기술한다는 것에 주목한다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 메트(아크릴아미드)-기재 이블록 공중합체를 포함하며, 여기서 하나의 블록은 반응성 공단량체를 포함하고, 다른 블록은 하전된 공단량체를 포함한다. 하전된 공단량체를 포함하는 또 다른 블록에 연결된 반응성 공단량체를 갖는 친수성 블록을 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 이블록을 포함하는 중합체 아암 (A)의 비제한적 예는 다음과 같다:

여기서, 한 블록은 b1 및 e로 나타낸 정수 개의 친수성 및 반응성 단량체의 반복 단위를 포함하고; 다른 한 블록은 c 및 b2로 나타낸 정수 개의 하전된 및 친수성 공단량체의 반복 단위를 포함하며; 개략도에서 2개 블록은 괄호 []로 분리되고, b는 2개의 블록을 기술한다는 것에 주목한다.

상기 예에서, 반응성 공단량체는 약물 분자 (D) 또는 임의로 리간드 (L)를 연결하는데 사용될 수 있다. 반응성 공단량체의 다른 예는 다른 곳에 기술되어 있다.

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 메트(아크릴아미드)-기재 이블록 공중합체를 포함하며, 여기서 하나의 블록은 반응성 단량체, 하전된 단량체 및 친수성 단량체로 이루어진 삼원공중합체를 포함하고, 다른 블록은 하전된 공단량체 및 친수성 단량체를 포함한다. 하전된 단량체를 포함하는 하나의 블록에 연결된, 반응성 공단량체 및 하전된 단량체를 갖는 친수성 삼원공중합체 블록을 포함하는 메트(아크릴아미드)-기재 이블록을 포함하는 중합체 아암 (A)의 비제한적 예는 다음과 같다:

여기서, 한 블록은 b1, e 및 c1로 나타낸 정수 개의 친수성, 반응성 및 하전된 단량체의 반복 단위를 포함하고; 다른 한 블록은 c2 및 b2로 나타낸 정수 개의 하전된 및 친수성 공단량체의 반복 단위를 포함하며; 개략도에서 2개의 블록은 괄호 []로 분리되고, b는 2개의 블록을 기술한다는 것에 주목한다.

중합체 아암 (A) 길이의 효과

본 발명자들은 특정 용도에 요구되는 유체역학적 반경 (Rh) 및 높은 리간드 (L) 밀도를 달성하기 위해 분자량 (MW), 즉 중량 평균 (Mw) 또는 수 평균 (Mn)으로 표현되는 최적 중합체 아암 (A) 길이를 확인하였다. 중합체 아암 분자량, 성상 중합체 Rh, 리간드 (L) 밀도 및 생물학적 활성 사이의 상호작용은 이전에 조사되지 않았다. 주: 때때로 회전 반경 (Rg)이 Rh 대신에 사용된다.

예상외로, 중합체 아암 (A) 분자량과 성상 중합체 반경 사이에 직접적인 선형 상관관계가 존재하며, 성상 중합체 반경을 증가시키는 것은 특정 용도에서 생물학적 활성을 개선시키는 것으로 관찰되었다. 예를 들어, HPMA-기재 중합체 아암 (A)의 분자량을 약 15 kDa에서 약 50 kDa로 증가시켜 성상 중합체의 반경을 약 7.5 nm에서 약 15 nm로 증가시키면, B 세포 면역원을 어레이하는 성상 중합체의 국소 피하 투여 후에 성상 중합체 상에 어레이된 리간드 (L)로서의 펩티드-기반 B 세포 면역원에 대항하여 생성된 항체의 규모가 현저하게 증가하였다. 비제한적 설명은, 7.5에서 15 nm Rh로의 성상 중합체의 증가된 크기 (성상 중합체가 투여된 피하 조직에서의 증가된 체류 (감소된 클리어런스 속도)를 초래함)가 배액 림프절에서의 연장된 활성, 즉 리간드 (L)와 동족 수용체의 지속된 결속을 유발한다는 것이다. 따라서, 지속 활성을 필요로 하는 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 본 발명자들은 중합체 아암 길이가 특정 조직에서 성상 중합체의 활성의 지속성을 증가시키는 수단으로서 성상 중합체의 크기를 증가시키도록 조정될 수 있다는 예상치 못한 발견을 개시한다.

추가의 발견은 중합체 아암 (A) 분자량이 증가함에 따라, 각각의 코어 (O) 상에 로딩될 수 있는 중합체 아암 (A)의 최대 로딩이 감소한다는 것이었다. 따라서, 중합체 아암 분자량은 목적하는 용도를 위해 중합체 아암 (A) 밀도 (및 따라서 생물활성 리간드 분자 밀도) 및 유체역학적 크기 (즉, Rh)의 최적 균형을 달성하도록 선택되어야 한다.

일부 용도는 충분한 유체역학적 크기의 성상 중합체 상에 리간드 (L)의 충분한 밀도를 달성하기 위해 높은 리간드 밀도 및 고분자량 중합체 아암 (A)을 필요로 할 수 있으므로, 본 발명자들은, 코어 (O)로부터 방사되는 각각의 중합체 아암 (A)의 말단 상에 동일하거나 상이할 수 있는 2개 이상의 리간드 (L)의 부착을 가능하게 하여, 성상 중합체 표면 상에 어레이된 중합체 아암의 밀도를 달리 제한할 수 있는 비교적 고분자량 중합체 아암을 사용하는 경우에도 리간드 밀도의 증가시키는 증폭 링커를 갖는 성상 중합체의 신규 조성물을 개발하였다.

적합한 증폭 링커는 2개 이상의 리간드 (L)를 단일 중합체 아암 (A)에 연결시킬 수 있는 임의의 이관능성 링커 분자를 포함한다. 증폭 링커는 화학식 (FG1)-T-(FG2)m으로 표현될 수 있고, 여기서 FG1 및 FG2는 임의의 관능기이고, T는 임의의 적합한 링커이고, m은 증폭 링커에 연결된 FG2의 수를 나타내고, 1 초과, 전형적으로는 2 내지 16의 임의의 정수이다.

일부 실시양태에서, 증폭 링커는 화학식 FG1-링커 (M(FG2))m의 중합체를 포함하고, 여기서 FG1은 FG2에 연결된 단량체의 정수 m개의 반복 단위로 구성된 올리고머에 연결된다. 다른 실시양태에서, 증폭 링커 T는 수지상 증폭 링커이고, 여기서 덴드론의 각각의 단량체는 정수 β개의 분지를 가지며, 덴드론은 정수 γ로 표시되는 임의의 세대일 수 있다. 따라서, 수지상 증폭 링커가 관능성을 증가시키는 (FG1 -> FG2) 배수는 g = β^γ 로 표현될 수 있다. 비제한적 예에서, 2개의 분지점을 갖는 단량체로 구성된 4세대 덴드론에 대해, g는 16이다.

g = 4인 2세대 리신-기재 덴드론의 비제한적 예는 다음과 같다:

일부 실시양태에서, 증폭 링커는 화학식 (술포-DBCO)-T-(말레이미드)m을 갖고, 아지드 관능기로 종결된 중합체 아암 (A) 상에 다수의 말레이미드 관능기를 장착하는데 사용된다. (술포-DBCO)-T-(말레이미드)m 증폭 링커의 비제한적인 예는 다음과 같다:

다른 실시양태에서, 증폭 링커는 화학식 (술포-DBCO)-T-(알킨)m을 갖고, 아지드 관능기로 종결된 중합체 아암 (A)의 말단 상에 다중 알킨 관능기를 장착하는데 사용된다. (술포-DBCO)-T-(알킨)m 증폭 링커의 비제한적인 예는 다음과 같다:

본 개시내용의 성상 중합체의 유체역학적 반경을 증가시키는 것이 특정 용도에 유익할 수 있지만, 예상치 않게, 좁은 범위의 성상 중합체 유체역학적 반경이 본 개시내용의 성상 중합체의 정맥내 투여 후 종양을 표적화하는 것을 포함한 특정한 다른 용도에 최적이라는 것이 발견되었다. 비제한적 예로서, 약 5 내지 50 kDa 분자량의 중합체 아암을 갖는 성상 중합체에 상응하는, 약 5-15 nm Rh의 유체역학적 반경을 갖는 성상 중합체는 종양으로의 흡수에 최적이었던 반면에, 보다 낮은 반경 (<5 nm)을 갖는 것은 혈액으로부터 보다 신속하게 클리어런스되는 것으로 밝혀졌고; 보다 큰 크기를 갖는 것은 전체적으로 보다 낮은 종양으로의 축적을 나타낸 것으로 예상외로 밝혀졌다.

특정 용도에 필요한 최적의 성상 중합체 크기 및 리간드 밀도의 확인과 함께, 중합체 아암 (A) 길이를 조절함으로써 성상 중합체의 유체역학적 반경을 엄격하게 제어하는 능력과 관련된 예상치 못한 발견은, 본 발명자들이 생물학적 활성의 개선을 달성하는데 필요한 신규한 성상 중합체 조성물의 적절한 크기 (즉, Rh) 및 리간드 밀도를 가능하게 하는 중합체 아암 (A) 길이 및 조성물의 범위를 결정하게 하였다.

예를 들어, 본 발명자들은 리간드 밀도 및 유체역학적 반경 둘 다가 항체 반응을 유도하는 본 개시내용의 성상 중합체-기반 백신의 능력에 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 중요하게는, 중합체 아암 분자량은 유체역학적 크기에 정비례하지만, 아암 로딩 (즉, 성상 중합체의 표면 상의 밀도)과 반비례한다. 따라서, 중합체 아암 (A) 분자량은 아암 로딩을 희생시키지 않으면서 충분한 크기를 달성하도록 선택되어야 한다. 따라서, 항체 반응을 유도하기 위한 백신으로서 사용되는 본 개시내용의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 분자량은 전형적으로 약 10 kDa 내지 약 60 kDa의 평균 크기이며, 이는 유체역학적 크기와 아암 로딩 사이의 적절한 균형을 보장한다.

본원에 개시된 바와 같이, 중합체 아암 (A) 분자량은 유체역학적 반경에 영향을 미치는 핵심 파라미터이다. 예상외로, 본 개시내용의 성상 중합체를 포함하는 중합체 아암의 분자량을 증가시키는 것은 증가된 유체역학적 크기로 이어졌으며, 이는 투여 후 주사 부위에서의 증가된 체류와 연관되었다. 따라서, 중합체 아암 분자량은 대상체에게 투여 후 본 개시내용의 성상 중합체의 분포 및 동역학을 조정하기 위한 수단으로서 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 개시내용의 성상 중합체는 이들이 모세관 층을 자유롭게 횡단하거나 또는 종양을 혈관외유출 및 침투해야 하는 용도로 사용되는 경우, 중합체 아암 분자량은 약 15 nm 미만의 반경을 달성하기 위해 약 50 kDa 미만의 분자량을 갖도록 선택된다. 다른 실시양태에서, 본 개시내용의 성상 중합체가 투여 부위에서의 지속성을 필요로 하는 용도로 사용되는 경우, 중합체 아암 분자량은 약 5 nm 초과의 반경을 달성하기 위해 약 10 kDa 초과의 분자량을 갖도록 선택된다.

리간드 어레이를 위한 중합체 아암의 구조 및 조성의 최적화

세포외 수용체 결합 리간드 (L)를 포함하는 리간드 (L)를 어레이하는 성상 중합체의 크기 (Rh)의 증가가 특정 상황에서, 예컨대 피하 주사 후 리간드 (L)의 국부 조직 부위로의 전달, 예를 들어 B 세포 면역원의 배액 림프절로의 전달에서 생물학적 활성을 증가시켰다는 발견에 기초하여, 중합체 아암 조성물이 Rh 및 생물학적 활성에 미치는 영향을 평가하였다.

예상치 않게, 백신으로서의 사용 이외의 용도에서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체 약 0.5 내지 약 20 mol%를 갖는 중합체 아암 (A)을 포함하는 성상 중합체가, 동일한 분자량을 갖지만 양으로 하전된 관능기 또는 비-하전된 (즉, 단지 중성) 관능기를 갖는 중합체 아암을 포함하는 성상 중합체와 비교하여 보다 높은 Rh 및 개선된 생물학적 활성을 가졌다.

수동 종양 표적화를 위한 중합체 아암 (A)의 조성 및 구조의 최적화

중합체 아암 조성 및 구조는 또한 암 치료에 사용되는 소분자 화학요법 및/또는 면역자극 약물 (D)의 성상 중합체 담체의 크기 (Rh) 및 활성에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 통계적 공중합체를 기재로 한 중합체 아암 (A)에 약 5 mol% 초과의 밀도로 비교적 저분자량 및 친양쪽성 또는 소수성 특성을 갖는 약물 (D), 예를 들어 방향족 헤테로사이클, 예컨대 이미다조퀴놀린 또는 아미도벤즈이미다졸 또는 방향족 화학요법 약물, 예컨대 안트라시클린의 부착은 이러한 성상 중합체가 응집하는 경향을 증가시킨 반면에, 중합체 아암에 대한 5 mol% 초과, 40 mol% 이하의 약물의 부착은 응집을 일으키지 않으면서 이블록 공중합체 아암을 포함하는 성상 중합체 상에서 달성되었고, 단 약물은 코어 (O)에 근접한 이블록 공중합체의 블록에 부착되었다. 따라서, 소분자 약물 (D)의 담체로서 사용되는 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 이블록 공중합체를 포함하고, 약물 (D)은 코어 (O)에 근접한 이블록 공중합체의 블록에만 부착된다. 추가의 발견은 고밀도의 친양쪽성 또는 소수성 약물을 갖는 삼원공중합체 또는 이블록 공중합체 상에 포함된 하전된 공단량체가 친양쪽성 또는 소수성 약물 (D)의 성상 중합체 담체의 용해도를 개선시켜 응집을 방지한다는 것이었다. 따라서, 약 0.5 내지 약 20 mol%의 하전된 공단량체를 갖는 이블록 공중합체가 약물 (D), 특히 친양쪽성 소분자 약물의 성상 중합체 담체의 특정 실시양태에서 사용된다.

암 치료에 사용되는 성상 중합체의 중합체 아암 (A)의 분자량은 성상 중합체의 유체역학적 크기가 정맥내 투여 후 신장 제거를 방지하기에 충분한 크기이지만, 혈관외유출 및 종양으로의 진입을 방지하기 위해 너무 크지는 않도록 선택된다. 최적의 중합체 아암 (A) 분자량은 약 5 kDa 내지 50 kDa, 예컨대 5 kDa, 6 kDa, 7 kDa, 8 kDa, 9 kDa, 10 kDa, 11 kDa, 12 kDa, 13 kDa, 14 kDa, 15 kDa, 16 kDa, 17 kDa, 18 kDa, 19 kDa, 20 kDa, 21 kDa, 22 kDa, 23 kDa, 24 kDa, 25 kDa, 26 kDa, 27 kDa, 28 kDa, 29 kDa, 30 kDa, 31 kDa, 32 kDa, 33 kDa, 34 kDa, 35 kDa, 36 kDa, 37 kDa, 38 kDa, 39 kDa, 40 kDa, 41 kDa, 42 kDa, 43 kDa, 44 kDa, 45 kDa, 46 kDa, 47 kDa, 48 kDa, 49 kDa 또는 50 kDa이다. 특정 실시양태에서, 중합체 아암 (A) 분자량은 약 10 kDa 내지 약 25 kDa 또는 약 20 kDa 내지 약 40 kDa이다. 중합체 아암이 이블록 공중합체인 특정 실시양태에서, 중합체 아암 분자량은 약 20 kDa 내지 약 40 kDa 또는 10 kDa 내지 약 25 kDa이며; 25 kDa의 분자량을 갖는 이블록 공중합체의 경우 블록의 질량비는 약 1:1이고, 즉 한 블록의 질량이 약 12.5 kDa이고 다른 블록의 질량이 약 12.5 kDa이고; 약물 (D), 예컨대 소분자 화학요법 및/또는 면역자극 약물은 이블록 공중합체의 한 블록, 즉 코어에 근위인 블록을 따라 분포된다.

분자량 뿐만 아니라, 부착된 중합체 아암 (A)의 수 또한 적용 요건을 충족시키도록 선택되어야 한다. 암 치료용 리간드 (L)를 어레이하는 성상 중합체의 경우, 최적의 아암 수는 5개 초과, 예컨대 5 내지 45개, 바람직하게는 10 내지 30개의 아암이다. 일반적으로, 암 치료용 리간드 (L)를 어레이하는 성상 중합체는 적절한 수용체 클러스터링을 보장하기 위해 5개, 바람직하게는 15개 초과의 아암을 가져야 한다. 소분자 약물을 전달하는 성상 중합체의 경우, 활성을 위한 아암 수에 덜 의존적이지만, 부착된 약물의 mol%에 더 의존적이고 (다른 곳에 기재된 바와 같음); 그럼에도 불구하고, 아암 수는 전형적으로 약 5 내지 30개, 예컨대 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30개이며, 바람직한 실시양태는 소분자 약물 (D)의 성상 중합체 담체당 10-30개의 아암, 바람직하게는 약 15-25개의 아암을 갖는다.

항체의 유도를 방지하는 조성

제약 활성 화합물에 대해 지시된 항체의 유도는, 심지어 낮은 친화도에서도 B 세포 수용체와 결속하여 항체의 유도를 유발할 수 있는 다가 어레이 구조를 제시하는 임의의 전달 기술이 직면한 주요 도전과제이다. 백신 이외의 용도의 경우, 성상 중합체 상에 디스플레이된 리간드 (L)에 대한 항체의 유도는 필연적으로 리간드 (L)의 활성을 차단하고/거나 반복 투여 시 가속화된 혈액 클리어런스로 지칭되는 것을 유발할 것이다. 유사하게, 성상 중합체 상에 디스플레이된 약물 (D)에 대한 항체의 유도는 필연적으로 약물 (D)의 활성을 차단하고 반복 투여 시 활성을 감소시킬 것이다.

따라서, 본원에 개시된 주요 진전은 리간드 (L)를 디스플레이하고/거나 약물 (D)을 보유하는 성상 중합체의 반복 투여 후 이러한 리간드 (L) 및/또는 이러한 약물 (D)에 대한 항체의 유도를 감소 또는 완화시키는 성상 중합체 조성물의 확인이다.

구체적으로, 본 발명자들은 예상외로 리간드 (L)에서의 또는 그 근처에서의 음으로 하전된 관능기의 높은 밀도가 리간드 (L)에 대해 지시되는 항체 반응을 제거하였고; 약물 (D)에 연결된 중합체 아암 (A)의 백본을 따라 분포된 음으로 하전된 관능기의 높은 밀도가 약물 (D)에 대해 지시되는 항체 반응을 제거하였음을 발견하였다.

추가로, 예상외로, 렉틴 수용체 CD22L에 결합하는 특정 사카라이드가 본 개시내용의 성상 중합체에서 고밀도로 리간드 (L)에 또는 그 근처에 위치할 때, 리간드 (L)에 대해 유도되는 항체 반응이 감소되었고, 일부 경우에 제거된 것으로 관찰되었다. 유사하게, 약물 (D)의 성상 중합체 담체의 표면에 또는 그 근처에 위치한 CD22L에 결합하는 사카라이드가 약물 (D)에 대한 항체 반응의 유도를 완화시키는 것으로 밝혀졌다.

링커

링커는 일반적으로 성상 중합체의 임의의 2개 이상의 상이한 분자를 함께 결합하는 임의의 분자를 지칭하며, 이는 다음 기능 중 임의의 하나 이상을 추가로 수행할 수 있다: I) 수용해도를 증가 또는 감소시킴; II) 성상 중합체의 임의의 2개의 성분, 즉 상이한 분자 사이의 거리를 증가시킴; III) 강성 또는 유연성을 부여함; 또는 IV) 임의의 2개의 이상의 상이한 분자 사이의 연결의 분해/가수분해의 속도를 제어/조정함.

링커는 임의의 적합한 수단에 의해 성상 중합체의 임의의 2개의 성분, 예를 들어 중합체 아암 (A)을 코어 (O)에 결합하는데 사용될 수 있다. 링커는 상이한 분자인 임의의 2개의 이상의 성분, 예를 들어 중합체 아암 (A)을 코어 (O)에 또는 리간드 (L)를 중합체 아암 (A)에 결합하기 위해 공유 또는 비-공유 수단을 사용할 수 있다.

특정 실시양태에서, 링커는 공유 결합을 통해 성상 중합체의 임의의 2개의 성분을 결합, 즉 연결할 수 있다. 공유 결합은, 성상 중합체의 임의의 2개의 성분을 결합하고, 대상체에게 투여한 후에 다른 성분, 예를 들어 성상 중합체로부터의 리간드 (L)로부터 즉시 분산될 수 있는 성분이 없도록 하기 위해 사용되는 바람직한 연결이다. 또한, 공유 연결은 통상적으로 비-공유 연결에 비해 더 큰 안정성을 제공하며, 성상 중합체의 각 성분이, 투여되었던 각 성분의 비율로 또는 그 근사치로 특정 조직 및/또는 세포에 공동-전달되도록 하는 것을 돕는다.

공유 연결의 비제한적 예에서, 클릭 화학 반응은 성상 중합체의 임의의 2개의 성분을 연결하는, 즉 함께 결합하는 트리아졸을 유발할 수 있다. 특정 실시양태에서, 클릭 화학 반응은 스트레인-촉진된 [3+2] 아지드-알킨 고리화 첨가 반응이다. "클릭 화학"에 의해 연결될 성상 중합체를 구성하는 각각의 분자 상에 알킨 기 및 아지드 기가 제공될 수 있다. 일부 실시양태에서, 리간드 (L), 예컨대 B 세포 에피토프는 중합체 아암 (A) 상의 Z1 관능기에 대해 반응성인 아지드 관능기를 보유하는 Z2 링커 전구체를 함유하며, 여기서 Z1 관능기는 알킨, 예를 들어 아세틸렌 또는 디벤질시클로옥틴 (DBCO)을 포함한다.

일부 실시양태에서, 티올 관능기를 보유하는 Z2 링커 전구체는 적절한 반응성 기, 예컨대 알킨, 알켄, 말레이미드를 통해 중합체 아암 (A)에 연결되어 티오에테르 결합을 생성하거나, 또는 티올은 피리딜 디술피드와 반응하여, 예를 들어 디술피드 연결을 생성할 수 있다.

일부 실시양태에서, 아민은 하나의 분자 상에 제공되고, 아민을 임의의 적합한 친전자성 기, 예컨대 카르복실산, 산 클로라이드 또는 활성화된 에스테르 (예를 들어, NHS 에스테르)와 반응시켜 또 다른 분자에 연결될 수 있으며, 이는 아미드 결합을 생성하거나, 또는 아민은 알켄 (마이클 부가를 통함), 알데히드 및 케톤 (쉬프 염기를 통함)과 반응할 수 있다.

관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지된 많은 적합한 링커가 있으며, 직쇄 또는 분지쇄 탄소 링커, 헤테로시클릭 탄소 링커, 강성 방향족 링커, 유연성 에틸렌 옥시드 링커, 펩티드 링커 또는 그의 조합을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시양태에서, 탄소 링커는 C1-C18 알칸 링커, 예컨대 저급 알킬 C4를 포함할 수 있고; 알칸 링커는 성상 중합체를 구성하는 상이한 성분인 2개 이상의 분자 사이의 공간을 증가시키는 역할을 할 수 있는 한편, 보다 장쇄 알칸 링커는 소수성 특징을 부여하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 친수성 링커, 예컨대 에틸렌 옥시드 링커를 알칸 링커 대신에 사용하여 임의의 2개 이상의 분자 사이의 공간을 증가시키고 수용해도를 증가시킬 수 있다. 다른 실시양태에서, 링커는 방향족 화합물, 또는 강성을 부여하는 폴리(방향족) 화합물일 수 있다. 링커 분자는 친수성 또는 소수성 링커를 포함할 수 있다. 여러 실시양태에서, 링커는 세포내 효소 (예컨대, 카텝신 또는 면역-프로테아솜)에 의해 절단가능한 분해성 펩티드 서열을 포함한다.

일부 실시양태에서, 링커는 폴리(에틸렌 옥시드) (PEG)를 포함할 수 있다. 링커의 길이는 링커의 목적에 좌우된다. 예를 들어, 링커, 예컨대 PEG 링커의 길이는 면역원성 조성물의 성분을 분리하기 위해, 예를 들어 입체 장애를 감소시키기 위해 증가될 수 있거나, 또는 친수성 PEG 링커의 경우에는 수용해도를 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 링커, 예컨대 PEG는 적어도 2개의 단량체 길이일 수 있는 짧은 링커일 수 있다. 링커, 예컨대 PEG는 약 4 내지 약 24개의 단량체 길이, 예컨대 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24개 또는 그 초과의 단량체 길이일 수 있다. 일부 실시양태에서, 리간드 (L)는 PEG 링커를 통해 중합체 아암 (A)에 연결된다.

다른 실시양태에서, 중합체 아암 (A)은 4개 이상의 에틸렌 옥시드 단위를 포함하는 링커 X를 통해 코어 (O)에 연결된다. 예상외로, 코어 (O)에 그라프트된 PEG를 포함하는 X1 링커 전구체는 코어 (O)에 커플링되는 중합체 아암 (A)의 효율을 개선시켜 화학식 O-(X-A(D))n, O-(X-A[(P2)]-[Z]-L)n 또는 O-(X-A(L)-[Z]-[P3])n의 성상 중합체를 생성하는 것으로 밝혀졌다. 구체적으로, 중합체 아암에 연결된 고밀도의 약물 (D) 또는 비교적 고분자량 (예를 들어, > 10 kDa) 리간드 (L)와의 중합체 아암 (A)의 커플링은 코어 표면과 X1 상의 관능기 (FG) 사이의 에틸렌 옥시드 링커를 사용하여 개선될 수 있으며, 이는 중합체 아암 상에서 X2 상의 FG와 반응하여 링커 X를 형성한다. 이들 발견에 대한 비제한적 설명은 4개 이상의 에틸렌 옥시드 단위를 사용함으로써 X1 상에 존재하는 FG를 코어로부터 멀리 용매로 연장시키는 것이 코어에 근접한 입체 장애를 감소시킴으로써 개선된 커플링을 가능하게 한다는 것이다. 따라서, 고밀도의 약물 분자 (예를 들어, > 5 mol% 또는 > 10 mol%) 및/또는 비교적 고분자량 리간드 (L)를 갖는 아암에 연결된 성상 중합체의 바람직한 실시양태에서, X1 링커 전구체는 4개 이상의 에틸렌 옥시드 단위, 바람직하게는 4 내지 36개의 에틸렌 옥시드 단위, 예컨대 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 21, 31, 33, 34, 35 또는 36개의 에틸렌 옥시드 단위를 통해 코어에 연결된다.

일부 실시양태에서, 링커가 탄소 쇄를 포함하는 경우 링커는 약 1 또는 2 내지 약 18개의 탄소, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18개 또는 그 초과의 탄소 길이의 쇄를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 링커가 탄소 쇄를 포함하는 경우 링커는 약 12 내지 약 20개의 탄소의 쇄를 포함할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 약물 (D)은 전형적으로 6개 이하의 탄소 원자 길이의 짧은 알칸 링커를 통해 중합체 아암에 연결된다.

일부 실시양태에서, 링커는 세포내 조건 하에 절단가능하여, 링커의 절단이 링커에 연결된 임의의 성분, 예를 들어 소분자 면역자극제 또는 화학요법 약물 (D)의 방출을 일으킨다.

예를 들어, 링커는 세포내 소포에 (예를 들어, 리소솜 또는 엔도솜 또는 카베올레아 내에) 국재화된 효소에 의해, 또는 시토졸 내의 효소, 예컨대 프로테아솜 또는 면역 프로테아솜에 의해 절단가능할 수 있다. 링커는, 예를 들어 세포내 소포에 국재화된 프로테아제, 예컨대 리소솜 또는 엔도솜 구획 내의 카텝신을 포함하나 이에 제한되지는 않는 프로테아제 효소에 의해 절단되는 펩티드 링커일 수 있다. 펩티드 링커는 전형적으로 1-6개, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6개의 아미노산이다.

특정 디펩티드는 카텝신, 예컨대 카텝신 B 및 D 및 플라스민을 포함하는 프로테아제에 의해 가수분해되는 것으로 공지되어 있다 (예를 들어, 문헌 [Dubowchik and Walker, 1999, Pharm. Therapeutics 83:67-123] 참조). 예를 들어, 티올-의존성 프로테아제 카텝신-B에 의해 절단가능한 펩티드 링커 (예를 들어, Phe-Leu 또는 Gly-Phe-Leu-Gly (서열식별번호: 1) 링커)가 사용될 수 있다. 이러한 링커의 다른 예는, 예를 들어 미국 특허 번호 US6,214,345 (본원에 참조로 포함됨)에 기재되어 있다. 구체적 실시양태에서, 세포내 프로테아제에 의해 절단가능한 펩티드 링커는 Val-Cit 링커 또는 Phe-Lys 링커이다 (예를 들어, Val-Cit 링커를 갖는 독소루비신의 합성을 기재한 미국 특허 번호 6,214,345 참조).

링커 내의 절단가능한 펩티드에 대한 특정한 서열은 세포내 흡수 후 면역 세포에 의한 프로세싱을 촉진하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 백신으로 사용되는 성상 중합체의 실시양태는 면역 세포, 예컨대 항원-제시 세포 (예를 들어, 수지상 세포)에 의해 내재화된다. 절단가능한 펩티드 링커는 면역 세포에 의한 세포내 흡수 후 펩티드 링커의 프로세싱 (즉, 가수분해)을 촉진하도록 선택될 수 있다. 절단가능한 펩티드 링커의 서열은 세포내 프로테아제, 예컨대 세포내 소포에서의 카텝신 또는 시토졸 공간에서의 프로테아솜 또는 면역 프로테아솜에 의한 프로세싱을 촉진하도록 선택될 수 있다.

여러 실시양태에서, 화학식 Pn...P4-P3-P2-P1의 펩티드 서열로 구성된 링커가 카텝신에 의한 인식을 촉진하기 위해 사용되며, 여기서 P1은 아르기닌, 리신, 시트룰린, 글루타민, 트레오닌, 류신, 노르류신 또는 메티오닌으로부터 선택되고; P2는 글리신, 류신, 발린 또는 이소류신으로부터 선택되고; P3은 글리신, 세린, 알라닌, 프롤린 또는 류신으로부터 선택되고; P4는 글리신, 세린, 아르기닌, 리신 아스파르트산 또는 글루탐산으로부터 선택된다. 비제한적 예에서, 화학식 P4-P3-P2-P1의 테트라펩티드 링커는 아미드 결합을 통해 또 다른 분자에 연결되고, 서열 Lys-Pro-Leu-Arg (서열식별번호: 2)를 갖는다. 명확성을 위해, 아미노산 잔기 (Pn)는 P1 잔기에 대해 C-말단인 절단 부위로부터 근위에서 원위로 번호가 매겨지며, 예를 들어 P1-P1' 사이의 아미드 결합은 가수분해된다. 엔도솜 및 리소솜 프로테아제, 예컨대 카텝신에 의한 절단을 촉진하는 적합한 펩티드 서열은 문헌에 널리 기재되어 있다 (문헌 [Choe, et al., J. Biol. Chem., 281:12824-12832, 2006] 참조).

여러 실시양태에서, 펩티드 서열로 구성된 링커는 프로테아솜 또는 면역 프로테아솜에 의한 인식을 촉진하도록 선택된다. 화학식 Pn...P4-P3-P2-P1의 펩티드 서열은 프로테아솜 또는 면역 프로테아솜에 의한 인식을 촉진하기 위해 선택되며, 여기서 P1은 염기성 잔기 및 소수성 분지형 잔기, 예컨대 아르기닌, 리신, 류신, 이소류신 및 발린으로부터 선택되고; P2, P3 및 P4는 임의로 류신, 이소류신, 발린, 리신 및 티로신으로부터 선택된다. 비제한적 예에서, 프로테아솜에 의해 인식되는 화학식 P4-P3-P2-P1의 절단가능한 링커는 P1에서 아미드 결합을 통해 또 다른 분자에 연결되고, 서열 Tyr-Leu-Leu-Leu (서열식별번호: 5)를 갖는다. 프로테아솜 또는 면역-프로테아솜에 의한 분해를 촉진하는 서열은 단독으로 또는 카텝신 절단가능한 링커와 조합하여 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 면역 프로테아솜 프로세싱을 촉진하는 아미노산은 엔도솜 프로테아제에 의한 프로세싱을 촉진하는 링커에 연결된다. 면역-프로테아솜에 의한 절단을 촉진하기 위한 다수의 적합한 서열은 문헌에 널리 기재되어 있다 (문헌 [Kloetzel, et al., Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2:179-187), 2001], [Huber, et al., Cell, 148:727-738, 2012] 및 [Harris et al., Chem. Biol., 8:1131-1141, 2001] 참조).

일부 실시양태에서, 중합체 아암 (A) 및 코어 (C), 및 중합체 아암 및 리간드 (L) (또는 임의로 약물 (D))를 함께 결합하는 링커 X 및/또는 Z는 프로테아제에 의해 인식되는 분해성 펩티드를 포함한다.

다른 실시양태에서, 성상 중합체의 임의의 2개 이상의 성분은 산성 조건 하에 가수분해에 대해 감수성인 pH-감수성 링커를 통해 함께 결합될 수 있다. 다수의 pH-감수성 연결은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 친숙하고, 예를 들어 히드라존, 세미카르바존, 티오세미카르바존, 시스-아코니트산 아미드, 오르토에스테르, 아세탈, 케탈 등을 포함한다 (예를 들어, 미국 특허 번호 5,122,368; 5,824,805; 5,622,929; 문헌 [Dubowchik and Walker, 1999, Pharm. Therapeutics 83:67-123]; [Neville et al., 1989, Biol. Chem. 264:14653-14661] 참조). 특정 실시양태에서, 연결은 생리학적 pH, 예를 들어 약 7.4의 pH에서 안정적이지만, 리소솜 pH인 ~ pH 5-6.5에서 가수분해된다. 일부 실시양태에서, 화학요법 및/또는 면역자극 소분자 약물 (D), 예컨대 TLR-7/8 효능제는 pH-감수성 결합을 형성하는 관능기, 예컨대 pH 불안정성 히드라존 결합을 형성하는 케톤과 히드라진 사이의 반응을 통해 중합체 아암 (A)에 연결된다. pH-감수성 연결, 예컨대 히드라존은 생리학적 pH인 약 pH 7.4에서 결합이 안정적이지만, 보다 낮은 pH, 예컨대 세포내 소포의 pH에서 가수분해된다는 이점을 제공한다.

다른 실시양태에서, 링커는 환원 조건 하에 절단가능한 연결, 예컨대 환원성 디술피드 결합을 포함한다. 디술피드 연결을 도입하기 위해 사용되는 많은 다양한 링커가 관련 기술분야에 공지되어 있다 (예를 들어, 문헌 [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)]; [Phillips et al., Cancer Res. 68:92809290, 2008] 참조). 또한, 미국 특허 번호 4,880,935를 참조한다.

추가의 실시양태에서, 성상 중합체의 임의의 2개의 성분 사이의 연결은 효소적 반응, 예컨대 발현된 단백질 라이게이션 또는 소르타제(sortase) (문헌 [Fierer, et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 111:W1176-1181, 2014] 및 [Theile et al., Nat. Protoc., 8:1800-1807, 2013.] 참조), 화학-효소적 반응 (문헌 [Smith, et al., Bioconjug. Chem., 25:788-795, 2014]) 또는 비-공유 고친화도 상호작용, 예컨대 예를 들어 비오틴-아비딘 및 코일드-코일 상호작용 (문헌 [Pechar, et al., Biotechnol. Adv., 31:90-96, 2013]) 또는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 임의의 적합한 수단 (문헌 [Chalker, et al., Acc. Chem. Res., 44:730-741, 2011], [Dumas, et al., Agnew Chem. Int. Ed. Engl., 52:3916-3921, 2013] 참조)에 의해 형성될 수 있다.

링커 X 및 Z

부위-선택적 커플링의 특이적 기능을 수행하는, 즉 코어 (O)를 중합체 아암 (A)과 또는 중합체 아암 (A)을 리간드 (L) (또는 임의로 약물 (D))와 함께 결합 또는 연결하는 링커의 하위세트는 각각 링커 X 및 Z로 지칭된다. 링커 X는 링커 전구체 X1과 링커 전구체 X2 사이의 반응의 결과로서 형성된다. 예를 들어, 코어 (O)에 연결된 링커 전구체 X1은 중합체 아암 (A)에 부착된 링커 전구체 X2와 반응하여 중합체 아암 (A)을 코어 (O)에 연결하는 링커 X를 형성할 수 있다. 링커 Z는 링커 전구체 Z1과 링커 전구체 Z2 사이의 반응의 결과로서 형성된다. 예를 들어, 중합체 아암 (A)에 연결된 링커 전구체 Z1은 리간드 (L)에 부착된 링커 전구체 Z2와 반응하여 중합체 아암 (A)을 리간드 (L)에 연결하는 링커 Z를 형성할 수 있다. 링커 X 및 Z는 임의의 적합한 수단에 의해 형성될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, X 및 Z를 형성하는데 사용되는 링커 전구체는 부위-선택성을 위해 선택되며, 즉, 반응은 단지 X1과 X2 및/또는 Z1과 Z2 사이에서 일어나며, 다른 기 사이에서 일어나지 않는다.

일부 실시양태에서, 링커 X 및/또는 Z는 각각 링커 전구체 X1/X2 및 Z1/Z2 사이의 생물직교 "클릭 화학" 반응의 결과로서 형성된다. 일부 실시양태에서, 클릭 화학 반응은 무촉매 클릭 화학 반응, 예컨대 구리 또는 임의의 촉매의 사용을 필요로 하지 않는 스트레인-촉진된 아지드-알킨 고리화 첨가 반응이다. 생물직교 반응을 허용하는 링커 전구체의 비제한적 예는 아지드, 알킨, 테트라진 및 트랜스시클로옥텐으로부터 선택된 관능기를 포함하는 분자를 포함한다. 일부 실시양태에서, 아지드를 포함하는 링커 전구체 Z1은 링커 전구체 Z2와 반응하여 트리아졸 링커 Z를 형성한다. 다른 실시양태에서, 테트라진을 포함하는 링커 전구체 X2는 트랜스시클로옥텐 (TCO)을 포함하는 링커 전구체 X1과 반응하여 역 수요 딜스-알더(Diels-Alder) 라이게이션 산물을 포함하는 링커 X를 형성한다. 일부 실시양태에서, 아지드를 포함하는 링커 전구체 X2는 링커 전구체 X1과 반응하여 트리아졸 링커 X를 형성한다.

다른 실시양태에서, 성상 중합체를 구성하는 다양한 성분의 조성에 따라 부위-선택적 반응성을 허용할 수 있는 링커 전구체는 티올, 히드라진, 케톤 및 알데히드를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 티올을 포함하는 링커 전구체 Z2는 피리딜-디술피드 또는 말레이미드를 포함하는 링커 전구체 Z1과 반응하여 각각 디술피드 또는 티오에테르 링커 Z를 형성한다. 다른 실시양태에서, 히드라진을 포함하는 링커 전구체 X1은 케톤 또는 알데히드를 포함하는 링커 전구체 X2와 반응하여 히드라존 링커 X를 형성한다. 일부 실시양태에서, 링커 전구체 X1은 티올 관능기를 갖는 천연 또는 비-천연 아미노산 잔기, 예컨대 시스테인이며, 이는 티올 반응성 관능기, 예컨대 말레이미드 또는 피리딜 디술피드를 포함하는 링커 전구체 X2와 반응한다.

일부 실시양태에서, 링커 전구체 Z1은 링커 전구체 Z2를 포함하는 또 다른 펩티드 서열에 라이게이션된 펩티드 서열이다. 다른 실시양태에서, 링커 전구체 Z1은 높은 친화도, 비-공유 상호작용을 통해, 예를 들어 코일드-코일 상호작용 또는 정전기 상호작용을 통해 링커 전구체 Z2를 포함하는 상보적 분자에 결합한다. 다른 실시양태에서, 링커 전구체 Z1은 단백질, 예를 들어 비오틴에 결합하여, 단백질, Z2, 예를 들어 스트렙타비딘과의 높은 친화성 상호작용을 형성한다.

리간드와 중합체 아암 사이의 링커 분자 (Z)

중합체 아암 (A)의 말단에서 중합체 아암과 제약 활성 화합물 (P3) 사이의 링커 분자 (Z) (존재하는 경우)는 링커 전구체 Z1 및 Z2 (여기서, Z1은 제1 반응성 관능기를 포함하는 링커 전구체이고, Z2는 제2 반응성 관능기를 포함하는 링커 전구체임)의 반응에 의해 형성된다. 비제한적 예는 다음과 같다:

O-[X]-A[(D)]-Z1 + Z2-P3 → O-([X]-A[(D)]-Z-P3)n

또는

[X2]-A[(D)]-Z1 + Z2-P3 → [X2]-A[(D)]-Z-P3,

여기서, P3은 세포외로 또는 세포내로 작용하는 화합물이다.

코어와 중합체 아암 사이의 링커 분자 (X)

링커 분자 (X)는 링커 전구체 X1 및 X2의 반응에 의해 형성되며, 여기서 X1은 제1 반응성 관능기를 포함하는 링커 전구체이고, X2는 제2 반응성 관능기를 포함하는 링커 전구체이다. 비제한적 예는 다음과 같다:

O-X1 + X2-A[(D)]-[Z]-P3 → O-(X-A(D)-[Z]-P3)n,

여기서, P3은 세포외로 또는 세포내로 작용하는 화합물이다.

링커 전구체 X1 및 X2는 중합체 아암 (A)와 코어 (O)의 커플링을 가능하게 한다. 링커 분자 (X)는 링커 전구체 X1과 링커 전구체 X2 사이의 반응의 결과로서 코어 (O)에 부착된다. 예를 들어, 코어 (O)에 직접 또는 간접적으로 (예를 들어, 연장을 통해) 연결된 링커 전구체 X1은 중합체 아암 (A)에 직접 또는 간접적으로 연결된 링커 전구체 X2와 반응하여 코어 (O)와 중합체 아암 (A) 사이에 링커 분자 (X)를 형성할 수 있다.

적합한 링커 전구체 X1은 중합체 아암 (A), 링커 (Z) (존재하는 경우) 및/또는 리간드 (L) (존재하는 경우)의 임의의 다른 부위에서 발생하는 연결 없이 중합체 아암 (A)에 부착된 링커 전구체 X2와 선택적으로 반응하는 것들이다. 이러한 선택성은 중합체 아암 (A) 또는 달리 중합체 (A)에 커플링될 수 있는 임의의 리간드 (L) 또는 약물 (D)에 대한 변형 없이 중합체 아암 (A)과 코어 (O) 사이에 연결이 형성될 수 있도록 하는데 있어서 중요하다.

특정 실시양태에서, X1은 코어 (O)의 표면 상에 존재하는 친핵성 종이다. 친핵성 종은 -OR₁, -NR₁R₂ 및 -SR₁로 이루어진 군 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있고, 여기서 R₁은 H로부터 선택되고, R₂는 H, NHR₃ 또는 C₁-C₆-알킬로부터 선택되고, R3은 H 또는 C₁-C₆-알킬로부터 선택된다. 이들 실시양태에서, 링커 분자 (X)는 링커 전구체 X2에 존재하는 카르복실 모이어티의 아미드화, 히드록실화 또는 황산화에 의해 코어 (O)에 부착될 수 있다. 특정 실시양태에서, X1은 NR₁R₂이다. R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 H 및 C₁-C₆-알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정한 구체적 실시양태에서, R₁ 및 R₂ 는 둘 다 H이고, 즉 코어 상의 X1은 아민이고, 카르복실 모이어티를 포함하는 X2에 연결되어 아미드 결합을 형성할 수 있다.

특정 실시양태에서, 상기 언급된 아실화는 적합한 커플링제를 사용하여 수행될 수 있다. 적합한 커플링제는 BOP 시약, DEPBT, N,N'-디시클로헥실카르보디이미드, N,N'-디이소프로필카르보디이미드, DMTMM, HATU, HBTU, HCTU, 1-히드록시-7-아자벤조트리아졸, 히드록시벤조트리아졸, PyAOP 시약, PyBOP, 티오카르보닐디이미다졸 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

특정한 다른 실시양태에서, 아실화는 친핵성 X1 기를 활성화된 카르보닐 모이어티와 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 이들 실시양태에서, X2는 화학식 -C(O)W의 활성화된 카르보닐 기이고, 여기서 W는 이탈기이다. 적합한 이탈기는 할로겐, 티아졸리딘-2-티온 (TT) 등을 포함한다. 특정한 구체적 실시양태에서, W는 티아졸리딘-2-티온 모이어티이고, 예를 들어 X2는 티아졸리딘-2-티온 (TT)을 포함하고, 아민을 포함하는 X1과 반응하여 아미드 결합을 형성한다.

특정 실시양태에서, 링커 분자 (X)는 임의로 치환된 알킬 또는 임의로 치환된 헤테로알킬 기를 포함한다. 특정 실시양태에서, 링커 분자 (X)는 중합체 아암 (A)를 형성하기 위해 RAFT 중합에 사용되는 CTA의 코어 구조를 포함한다. 예를 들어, 사슬 전달제가 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) 개시제 (ACVA)인 경우, 링커 분자 (X)는 화학식 -C(O)(CH₂)₂C(CN)(CH₃)-을 갖는 4-시아노발레르산 유도체 (또는 4-시아노펜탄산 유도체)일 것이다.

일부 실시양태에서, 링커 전구체 X1 및 링커 전구체 X2는 각각 커플링되는 모이어티 둘 다에 공유 부착된다. 일부 실시양태에서, 링커 전구체 X1 및 링커 전구체 X2는 이관능성이며, 이는 링커가 2개의 부위에 관능기를 포함한다는 것을 의미하고, 여기서 관능기는 링커를 2개의 모이어티에 커플링하는데 사용된다. 2개의 관능기는 동일하거나 (동종이작용성 링커로 간주될 것임) 또는 상이할 수 있다 (이종이작용성 링커로 간주될 것임).

구체적인 적용 요건을 충족시키기 위한 X 및 Z의 선택

링커 X 및 Z는 구체적인 적용 요건을 충족시키도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 링커 X 및 Z의 조성은, 높은 중합체 아암 (A) 및 리간드 (L) 로딩을 달성하고 중합체 아암 (A) 및 리간드 (L)의 커플링이 위치선택적이 되도록 선택된다.

경로 1로 지칭되는, 본 개시내용의 성상 중합체를 제조하는 경로의 비제한적인 예는 하기와 같이 1개 이상의 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D))를 헤테로텔레켈릭 중합체 아암 (A)에 연결한 다음, 리간드 (L) 관능화된 중합체 아암을 코어 (O)에 부착시키는 것이다:

[X2]-A[P2]-Z1 + Z2-L → [X2]-A[P2]-Z-L

O-[X1] + [X2]-A[P2]-[Z]-L → O([X]-A[P2]-[Z]-L)n

여기서, O, A, X1, X2, X, Z1, Z2, P2, L, n 및 []는 이전에 본원에 정의된 바와 같고; 대안적으로 여기서 L은 D로 대체될 수 있다.

경로 1의 또 다른 예는 1종 이상의 약물을 링커 전구체 X2로 관능화된 중합체 아암 (A)에 연결한 다음, 약물에 연결된 중합체 아암 (X2-A(D)-))을 링커 전구체 X1을 갖는 코어 (O)에 부착시켜 화학식 O-(X-A(D))n의 성상 중합체를 제조하는 것이다.

경로 2로 지칭되는 또 다른 비제한적 예는 하기와 같이 헤테로텔레켈릭 중합체 아암 (A)을 코어 (O)에 연결한 다음, 그로부터 방사되는 중합체 아암 (A)에 다중 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D))를 부착시키는 것이다:

O-[X1] + [X2]-A[P2]-[Z1] → O([X]-A[P2]-[Z1])n

O([X]-A[P2]-[Z1])n + Z2-L → O([X]-A(D)-[Z]-L)n.

여기서, O, A, X1, X2, X, Z1, Z2, P2, L, n 및 []는 이전에 본원에 정의된 바와 같고; 대안적으로 여기서 L은 D로 대체될 수 있다.

경로 1 합성 반응식을 사용하여 성상 중합체, 예컨대 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템 (또는 대안적으로 성상 중합체 약물 담체)을 제조하는 특정 방법에서, 링커 전구체 Z1 및 Z2는 중합체 아암 (A)의 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D))로의 부착에 대한 위치선택성을 달성하도록 선택된다. 특정 실시양태에서, Z2 링커 전구체는 클릭가능한 관능기, 예를 들어 아지드, 알킨, 테트라진, 트랜스시클로옥틴 또는 다른 임의의 이러한 적합한 분자를 포함하고, Z1 링커 전구체는 Z2 링커, 예컨대 아지드/알킨 또는 테트라진/트랜스시클로옥틴과 특이적으로 반응하도록 선택된다. 다른 실시양태에서, 링커 전구체 Z2는 예를 들어 말레이미드 또는 활성화된 카르보닐을 포함하는 링커 전구체 Z2에 대한 위치선택적 연결을 허용하는 티올 또는 아민, 예컨대 시스테인 또는 리신을 포함한다. 특정한 다른 실시양태에서, 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D)) 상의 아미노산, 예를 들어 시스테인, 리신 또는 N-말단 아미노산의 알파-아민은 이종-이관능성 가교제를 사용하여 클릭가능한 관능기로 전환된다. 비제한적 예는 아지드에 연결된 말레이미드; 알킨에 연결된 말레이미드; 테트라진에 연결된 말레이미드; 트랜스시클로옥틴에 연결된 말레이미드; 활성화 카르보닐, 예를 들어 아지드에 연결된 반응성 에스테르; 알킨에 연결된 반응성 에스테르; 테트라진에 연결된 반응성 에스테르; 또는 트랜스시클로옥틴에 연결된 반응성 에스테르를 포함하는 이종-이관능성 가교제를 포함하며, 여기서 이종관능성 링커의 관능기는 임의의 적합한 수단을 통해 연결될 수 있다.

일부 실시양태에서, 성상 중합체, 예컨대 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템 (또는 대안적으로 성상 중합체 약물 담체)은 경로 1 합성 반응식을 사용하여 수성 또는 유기 용매 중에서 제조된다. 유기 또는 수성 용매 중 경로 1 합성 반응식을 사용하는 성상 중합체의 특정 제조에서, 티올-반응성 관능기, 예를 들어 말레이미드를 보유하는 중합체 아암 (A)을 티올을 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 티오에테르 결합을 포함하는 링커 Z를 형성하고; 이어서 아지드 또는 트랜스시클로옥틴을 보유하는 링커 전구체 X1을 알킨 또는 테트라진을 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 링커 X를 형성함으로써, 완전히 조립된 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템을 제조한다. 유기 또는 수성 용매 중 경로 1 합성 반응식을 사용하는 성상 중합체의 다른 제조에서, 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D)) 상에 존재하는 티올 기를 클릭가능한 기, 예컨대 아지드 또는 테트라진으로 전환시키고, 아지드 또는 테트라진 Z2 기를 알킨 또는 트랜스시클로옥틴 링커 전구체 Z1을 보유하는 중합체 아암 (A)과 반응시켜 링커 Z를 형성하고; 이어서, 생성된 중합체 아암 (A) 및 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D)) 접합체를 각각 테트라진/트랜스시클로옥틴 또는 알킨/아지드로부터 선택된 X1/X2 링커 전구체 쌍을 사용하여 코어 (O)에 반응시킨다.

유기 또는 수성 용매 중 경로 1 합성 반응식을 사용하는 성상 중합체, 예컨대 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템 (또는 대안적으로 성상 중합체 약물 담체)의 다른 제조에서, 아민-반응성 관능기, 예를 들어 활성화-에스테르를 보유하는 중합체 아암 (A)을 아민을 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 아미드 결합을 포함하는 링커 Z를 형성하고; 이어서 아지드 또는 트랜스시클로옥틴을 보유하는 링커 전구체 X1을 알킨 또는 테트라진을 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 링커 Z를 형성함으로써, 완전히 조립된 성상 중합체를 제조한다. 유기 또는 수성 용매 중 경로 1 합성 반응식을 사용하는 성상 중합체의 다른 제조에서, 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D)) 상에 존재하는 아민 기를 클릭가능한 기, 예컨대 아지드 또는 테트라진으로 전환되고, 아지드 또는 테트라진 Z2 기를 알킨 또는 트랜스시클로옥틴 링커 전구체 Z1을 보유하는 중합체 아암 (A)와 반응시켜 링커 Z를 형성하고; 이어서, 생성된 중합체 아암 (A) 및 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D)) 접합체를 각각 테트라진/트랜스시클로옥틴 또는 알킨/아지드로부터 선택된 X1/X2 링커 전구체 쌍을 사용하여 코어 (O)에 반응시킨다.

유기 또는 수성 용매 중 경로 1 합성 반응식을 사용하는 성상 중합체, 예컨대 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템 (또는 대안적으로 성상 중합체 약물 담체)의 또 다른 제조에서, 클릭가능한 반응성 기, 예컨대 아지드 또는 테트라진을 포함하는 Z2를 리간드 (또는 약물 (D))의 제조 동안 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D))에 도입되고, 아지드 또는 테트라진 Z2 기를 알킨 또는 트랜스시클로옥틴 링커 전구체 Z1을 보유하는 중합체 아암 (A)와 반응시켜 링커 Z를 형성하고; 이어서, 생성된 중합체 아암 (A) 및 리간드 (L) (또는 대안적으로 약물 (D)) 접합체를 각각 테트라진/트랜스시클로옥틴 또는 알킨/아지드로부터 선택된 X1/X2 링커 전구체 쌍을 사용하여 코어 (O)에 반응시킨다. 일부 실시양태에서, Z1 링커 전구체는 Z2에 대한 Z1의 연결을 촉매하여 링커 Z를 형성하는 효소에 의해 인식되는 1개 이상의 아미노산을 포함한다.

일부 실시양태에서, 성상 중합체, 예컨대 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템 (또는 대안적으로 성상 중합체 약물 담체)은 경로 2 합성 반응식을 사용하여 유기 용매 중에서 제조된다. 경로 2 합성 반응식 및 유기 용매를 사용하는 성상 중합체의 특정 제조에서, 아민 관능기를 보유하는 링커 전구체 X1을 활성화된 에스테르를 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 아미드 결합을 포함하는 링커 X를 형성하고, 이어서 아지드를 보유하는 링커 전구체 Z1을 알킨을 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 트리아졸을 포함하는 링커 Z를 형성한다. 경로 2 합성 반응식 및 유기 용매를 사용하는 성상 중합체의 다른 제조에서, 아민 관능기를 보유하는 링커 전구체 X1을 활성화된 에스테르를 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 아미드 결합을 포함하는 링커 X를 형성하고, 이어서 테트라진을 보유하는 링커 전구체 Z1을 TCO를 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 링커 Z를 형성한다. 경로 2 합성 반응식 및 유기 용매를 사용하는 성상 중합체의 추가의 제조에서, 아민 관능기를 보유하는 링커 전구체 X1을 활성화된 에스테르를 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 아미드 결합을 포함하는 링커 X를 형성하고, 임의의 미반응 아민을 예를 들어 아세틸 클로라이드 또는 아세트산 무수물과의 반응에 의해 아세틸 기와 반응 ("캡핑")시키고; 이어서 티올-반응성 Z1 기, 예를 들어 말레이미드를 중합체 아암 (A) 상에 접착하고, 이를 티올 기를 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 티오에테르 연결을 포함하는 링커 Z를 형성한다. 경로 2 합성 반응식 및 유기 용매를 사용하는 성상 중합체의 또 다른 제조에서, TCO 기를 보유하는 링커 전구체 X1을 테트라진을 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 링커 X를 형성하고, 이어서 활성화된 에스테르를 보유하는 링커 전구체 Z1을 아민을 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 아미드 결합을 포함하는 링커 Z를 형성한다.

일부 실시양태에서, 성상 중합체, 예컨대 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템 (또는 대안적으로 성상 중합체 약물 담체)은 경로 2 합성 반응식을 사용하여 제조되며, 여기서 제1 단계에서는 유기 용매 또는 수용액이 사용되지만, 제2 단계에서는 수용액이 사용되며, 이는 예컨대 리간드 (L) (또는 약물 (D))와 유기 용매의 비상용성으로 인해 요구될 수 있다. 비제한적 예는 성상 중합체의 제조를 포함하며, 여기서 제1 단계에서, 유기 용매 또는 수용액 중에서 아민 관능기를 보유하는 링커 전구체 X1을 활성화된 에스테르를 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 아미드 결합을 포함하는 링커 X를 형성하고, 이어서 제2 단계에서, 수용액 중에서 아지드를 보유하는 링커 전구체 Z1을 알킨을 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 트리아졸을 포함하는 링커 Z를 형성한다. 추가의 비제한적 예는 경로 2 합성 반응식을 사용하는 성상 중합체의 제조를 포함하며, 여기서 제1 단계에서, 유기 용매 또는 수용액 중에서 아민 관능기를 보유하는 링커 전구체 X1을 활성화된 에스테르를 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 아미드 결합을 포함하는 링커 X를 형성하고, 임의의 미반응 아민을 반응 ("캡핑")시킨 후에 중합체 아암 (A) 상에 티올-반응성 Z1 기, 예를 들어 말레이미드를 접착하고; 이어서 제2 단계에서, 수용액 중에서 Z1을 티올 기를 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 티오에테르 연결을 포함하는 링커 Z를 형성한다. 또 다른 비제한적 예는 경로 2 합성 반응식을 사용하는 성상 중합체의 제조를 포함하며, 여기서 제1 단계에서, 유기 용매 또는 수용액 중에서 TCO 기를 보유하는 링커 전구체 X1을 테트라진을 보유하는 링커 전구체 X2와 반응시켜 링커 X를 형성하고, 이어서 제2 단계에서, 수용액 중에서 활성화된 에스테르를 보유하는 링커 전구체 Z1을 아민을 보유하는 링커 전구체 Z2와 반응시켜 아미드 결합을 포함하는 링커 Z를 형성한다.

합성 경로 뿐만 아니라 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템을 제조하는데 사용되는 링커의 선택은 부분적으로 리간드 (L)의 조성에 따라 달라진다.

예를 들어, 예상외로, 비교적 고분자량, 예를 들어 10,000 Da 초과의 리간드 (L)의 밀도는 리간드 (L)를 성상 중합체에 부착시키는데 사용되는 합성 경로에 따라 달라지는 것으로 관찰되었다. 따라서, 비교적 고분자량, 예를 들어 10,000 Da 초과의 특정 리간드 (L)의 로딩은 경로 1 합성 반응식을 사용한 경우에 경로 2 반응식에 비해 더 높았다. 따라서, 비교적 고분자량, 예를 들어 10,000 Da 초과의 리간드 (L)를 포함하는 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템을 제조하는 바람직한 방법에서, 경로 1 합성 반응식이 사용되며, 여기서 리간드 (L)는 먼저 중합체 아암 (A)에 연결되고, 이어서 생성된 중합체 아암 리간드 접합체 (A-L)가 코어 (O)에 연결되어 완전히 조립된 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템을 형성한다. 경로 2를 사용하여 임의의 조성의 리간드 (L)를 보유하는 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템을 조립할 수 있지만, 분자량이 약 10,000 Da 초과인 리간드 (L)를 보유하는 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템을 조립하는 바람직한 방법에서, 경로 1 반응이 사용된다.

일부 실시양태에서, 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템은 유기 용매에서사용하기에 적합하지 않은 재조합 단백질 또는 당단백질을 기반으로 하는 리간드 (L)를 포함한다. 재조합 단백질 또는 당단백질의 분자량이 10,000 Da 초과이고 유기 용매에서 사용하기에 적합하지 않은 경우, 수용액을 사용하는 경로 1 합성 반응식이 바람직하다.

합성 수단에 의해 제조되고 유기 용매에서 사용하기에 적합한, 비교적 저분자량, 예를 들어 10,000 Da 미만인 리간드 (L)는 링커, X 및 Z를 형성하는데 이용가능한 링커 화학에 대한 선택의 관점에서 가장 덜 제한적이며, 유기 또는 수성 조건에서 경로 1 또는 2에 의해 제조될 수 있다. 예상외로, 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템 상의 리간드의 최고 밀도는, 저분자량 (< 10,000 Da)이고 유기 용매에서 사용하기에 적합한 성상 중합체 디스플레이 리간드 (L)의 조립을 위한 합성 경로 2 및 유기 용매를 사용하여 달성될 수 있는 것으로 관찰되었다.

본 개시내용에 제시된 특정한 링커 전구체 (X1 및 X2 및 Z1 및 Z2) 및 생성된 링커 (X 및 Z)는 제조성의 예상외의 개선 및 생물학적 활성의 개선을 제공한다. 이러한 많은 링커 전구체 (X1 및 X2 및 Z1 및 Z2) 및 링커 (X 및 Z)가 본 발명의 실시에 적합할 수 있으며, 전반에 걸쳐 보다 상세히 기재된다.

전위

관련 기술분야의 통상의 기술자는 임의의 두 성분을 연결하기 위해 선택된 관능기 또는 상보적 분자의 적합한 쌍이 전위가능할 수 있고; 예를 들어, 약물 (D)을 단량체에 결합하는데 사용된 관능기가 약물과 단량체 사이에서 전위가능할 수 있고; 링커 전구체 X1 및 X2가 X1과 X2 사이에서 전위가능할 수 있고; Z1 및 Z2에 대한 링커 전구체가 Z1과 Z2 사이에서 전위가능할 수 있고; X1 및 X2에 대한 링커 전구체가 X1과 X2 사이에서 전위가능할 수 있음을 인식한다. 예를 들어, 트리아졸로 구성된 링커 (X)는 각각 아지드 및 알킨을 포함하는 링커 전구체 X1 및 X2로부터, 또는 각각 알킨 및 아지드를 포함하는 링커 전구체 X1 및 X2로부터 형성될 수 있다. 따라서, 본원에 달리 언급되지 않는 한, 링커 (X 또는 Z, 또는 예를 들어, 제약 활성 화합물, 예컨대 약물 (D) 및 단량체 사이의 링커)를 생성하는 임의의 적합한 관능기 쌍은 X1 또는 X2 및 Z1 또는 Z2 또는 약물 및 반응성 단량체 상에 위치할 수 있다.

본원에 개시된 바와 같이, 특정 링커 전구체 조합은 개선된 제조성을 유도하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 수성 조건에서 경로 1 합성 반응식을 사용하는 성상 중합체 리간드 디스플레이 시스템 (즉, 표면 상에 리간드 (L)를 디스플레이하는 성상 중합체)의 제조 (여기서, 링커 X는 트리아졸 결합을 포함함)에서, 아지드를 포함하는 링커 전구체 X1 및 알킨을 포함하는 링커 전구체 X2의 조합은 알킨을 포함하는 링커 전구체 X1 및 아지드를 포함하는 링커 전구체 X2와 비교하여 개선된 아암 로딩 (밀도)을 유발하는 것으로 밝혀졌다. 비제한적 설명은 수성 조건에서 코어 (O)를 중합체 아암 (A)에 커플링시키기 위해 아지드가 알킨보다 더욱 접근가능하다는 것이다.

링커 X가 테트라진과 트랜스시클로옥틴 사이의 반응의 결과로서 형성되는 다른 실시양태에서, TCO를 포함하는 링커 전구체 X1 및 테트라진을 포함하는 링커 전구체 X2의 조합이 테트라진을 포함하는 링커 전구체 X1 및 TCO를 포함하는 링커 전구체 X2와 비교하여 개선된 아암 로딩 (밀도)을 유발하는 것으로 밝혀졌다. 비제한적 설명은 테트라진 관능기가 예상외로 다중 아민 관능기를 포함하는 특정 코어 (O) 상에서 불안정한 것으로 밝혀졌다는 것이다. 따라서, 덴드리머 코어가 1급 아민을 포함하는 바람직한 실시양태에서, TCO를 포함하는 Z2가 사용된다.

중합체 아암 (A) 상으로의 X2 및 Z1의 혼입

링커 전구체 X2 및 Z1은 임의의 적합한 수단을 통해 중합체 상에 도입될 수 있다.

RAFT 중합에 의해 제조된 중합체 아암 (A)의 경우, 링커 전구체 X2 및 Z1이 중합 및 캡핑 단계 동안 중합체 아암의 말단에 선택적으로 도입될 수 있다.

RAFT 중합을 이용한 중합체 아암 (A) 상으로의 X2 및 Z1의 도입은 특화된 CTA 및 개시제를 사용하여 달성될 수 있다. 비제한적 예에서, CTA는 디티오벤조에이트로부터 선택되고, 하기 일반 구조를 갖는다.

여기서, R₁₁은 X2 (또는 Z1)이고; 개시제는 아조 부류의 개시제로부터 선택되고, 일반 구조

를 가지며, 상기 예에서 R₁₂는 R₁₁과 동등하고, X2 (또는 Z1)이다.

비제한적 예에서, X2 (또는 Z1)는 관능화 아조-개시제 및 관능화 디티오벤조에이트-기재 CTA를 사용하는 중합 동안 중합체 아암에 도입된다:

여기서, R₁은 -OR₃, -NHR₃ 또는 -N(CH₃)R₃이고, R₂는 H 또는 CH₃일 수 있고, R₃은 임의의 친수성 치환기로부터 독립적으로 선택되고; 개시제 상의 R₁₁ 디티오벤조에이트-기재 CTA 및 R₁₂는 동일하고, 둘 다 X2 (또는 Z1)이고; 생성된 중합체는 정수 b개의 친수성 단량체의 반복 단위를 포함한다. 상기 예에서, 제2 단계에서, 중합체 쇄의 말단 상의 디티오벤조에이트 기를 제거하고, 하기에 나타낸 바와 같이 관능화된 아조-개시제를 사용하여 Z1 (또는 X2)로 캡핑한다:

여기서 R₁은 -OR₃, -NHR₃ 또는 -N(CH₃)R₃이고, R₂는 H 또는 CH₃일 수 있고, R₃은 임의의 친수성 치환기로부터 독립적으로 선택되고; R₁₁은 X2 (또는 Z1)이고; b는 친수성 단량체의 반복 단위의 정수이고, R₁₃은 Z1 (또는 X2)이다.

일부 실시양태에서, CTA는 디티오벤조에이트를 기재로 하고, 활성화된 카르보닐, 예컨대 활성화된 에스테르를 포함하고, 하기 구조를 갖는다.

여기서, y1은 메틸렌 단위의 정수, 전형적으로 1 내지 6을 나타내고, W는 이탈기이다. 활성화된 카르보닐을 포함하는 디티오벤조에이트-기재 CTA의 비제한적 예는 다음과 같다:

일부 실시양태에서, CTA는 디티오벤조에이트를 기재로 하고, 아미드 결합을 통해 CTA에 연결된 관능기 (FG)를 포함하고, 하기 구조를 갖는다:

여기서, y1 및 y2는 전형적으로 1 내지 6의 반복 메틸렌 단위의 정수를 나타내고, FG는 임의의 관능기, 예컨대 아지드, 알킨, tert-부틸옥시카르보닐 보호된 아민 (NH₂-Boc), tert-부틸옥시카르보닐 보호된 히드라지드 (NHNH-Boc)이다. 아미드 결합을 통해 관능기에 연결된 디티오벤조에이트-기재 CTA의 비제한적 예에서, FG는 알킨이고, y1 = 2 및 y2 = 1이고, 구조는 다음과 같다:

일부 실시양태에서, 아조-개시제는 활성화된 카르보닐을 포함하고, 하기 구조를 갖는다.

여기서, y3은 메틸렌 단위의 정수, 전형적으로 1 내지 6을 나타내고, W는 이탈기이다. y3 = 2이고, W가 티아졸린-2-티온인 활성화 카르보닐을 포함하는 아조-개시제의 비제한적 예는 다음과 같다:

일부 실시양태에서, 아조-개시제는 아미드 결합을 통해 개시제에 연결된 관능기 (FG)를 포함하고, 하기 구조를 갖는다:

여기서, y3 및 y4는 메틸렌 단위의 정수, 전형적으로 1 내지 6을 나타내고, FG는 임의의 관능기, 예를 들어 아지드, 알킨, tert-부틸옥시카르보닐 보호된 아민 (NH₂-Boc), tert-부틸옥시카르보닐 보호된 히드라지드 (NHNH-Boc), 디벤조시클로옥틴 (DBCO), 비시클로노닌 (BCN), 메틸테트라진 (mTz)이다. 일부 실시양태에서, FG를 아미드 결합에 연결하는 링커는 에틸렌 옥시드 스페이서를 단독으로 또는 지방족 링커와 조합하여 포함할 수 있다. FG가 알킨이고, y3 = 2이고, y4 = 1인 아조-개시제의 비제한적 예는 다음과 같다:

관능화된 개시제 및 CTA를 사용하여 중합 동안 적합한 X2 및 Z1 링커 전구체를 중합체 상에 혼입시킬 수 있다. 특정 실시양태에서, 활성화된 카르보닐을 포함하는 X2 및 아지드를 포함하는 Z1을 갖는 중합체 아암은 2-단계 반응으로 제조된다. X2에 대한 활성화된 카르보닐 및 Z1에 대한 아지드를 포함하는 중합체 아암 (A)의 제조를 위한 비제한적 예에서, 아크릴아미드-기재 단량체는 하기 나타낸 바와 같이 활성화된 카르보닐을 함유하는 CTA 및 개시제의 존재 하에 중합되고:

제2 단계에서, 하기 나타낸 바와 같이 중합체를 아지드 관능기를 함유하는 개시제와 반응 ("캡핑")시킴으로써 중합체 아암의 디티오벤조에이트 기를 Z1로 대체한다:

X2에 대한 활성화된 카르보닐 및 Z1에 대한 아지드를 포함하는 중합체 아암 (A)의 제조를 위한 대안적인 비제한적 예에서, 아크릴아미드-기재 단량체는 하기 나타낸 바와 같이 CTA 및 아지드를 함유하는 개시제의 존재 하에 중합되고:

제2 단계에서, 하기 나타낸 바와 같이 중합체를 활성화된 카르보닐 기를 함유하는 개시제와 반응 ("캡핑")시킴으로써 중합체 아암의 디티오벤조에이트 기를 X1로 대체한다:

예상외로, 제1 단계에서 중합체 아암 (A)으로의 Z1 전구체의 첨가, 즉 Z1-관능화된 CTA 및 Z1-관능화된 개시제의 존재 하에 단량체의 중합, 및 이어서 제2 단계에서 중합체 (A)로의 X2 전구체의 첨가 (즉, 중합체 아암을 과량의 X2 관능화된 개시제로 캡핑함으로써)는 X2가 제1 단계에서 첨가된 중합체 아암 (A)보다 코어가 덜 가교되는 경향이 있는 중합체 아암 (A)을 유도하는 것으로 밝혀졌다. 비제한적 설명은 제1 단계 (중합)에서 중합체 아암 상에 도입된 링커 전구체 X2 또는 Z1이 제2 단계 (캡핑)에서 각각 동종-이관능성 중합체 아암 X2-A-X2 또는 Z1-A-Z1을 형성하는 경향을 갖는다는 것이다. X2-A-X2는 코어를 가교시켜, 예를 들어 O-X1 + X2-A-X2 + X1-O로부터 O-X-A-X-O를 형성할 수 있지만, Z1-A-Z1은 할 수 없으므로, 가교를 유발하지 않는, 즉 캡핑 동안 또는 후에 X2를 첨가하는 경로가 바람직한 것으로 본원에서 결정되었다. 따라서, 성상 중합체의 바람직한 실시양태에서, Z1 링커 전구체는 제1 단계에서 중합 동안 중합체 아암 (A)에 임의로 첨가되고, 링커 전구체 X2는 제2 단계 (캡핑)에서 중합체 아암을 X2로 관능화된 과량의 개시제와 반응시킴으로써 중합체 아암 (A)에 첨가된다. 이 방법은 성상 중합체의 제조에서 예상치 못한 개선으로 이어졌다.

상이한 X2 및 Z1 링커 전구체 기를 갖는 중합체 아암을 제조하는 방법은 명세서 전반에 걸쳐 기재되어 있다.

리간드 (L)

특정 실시양태에서, 성상 중합체는 1개 이상의 리간드 (L)를 포함한다. 리간드 (L)는 예컨대 가용성 또는 세포 표면 결합된 수용체, 예컨대 세포외 수용체에 결합하거나 그와 회합함으로써 세포외로 작용하는 임의의 분자일 수 있다. 리간드 (L)가 결합하는 세포외 수용체는 유리되거나, 또는 막 또는 세포 회합될 수 있다. 리간드 (L)의 비제한적 예는 합성 또는 자연 발생 화합물을 포함한다. 비제한적 예는 단백질, 펩티드, 폴리사카라이드, 당펩티드, 당단백질, 지질 또는 리포펩티드-기재 리간드 (L)를 포함한다. 단백질의 예는 자연 발생 단백질 리간드, 뿐만 아니라 세포외 수용체의 효능제 또는 길항제인 항체 또는 항체 단편을 포함한다. 항체는 조작되거나 또는 자연 발생, 즉 유기체로부터 유래되거나, 또는 그의 조합, 예를 들어 부분적으로 조작된 항체 또는 항체 단편일 수 있다. 다른 예는 세포외 수용체에 결합하는 합성 저분자량 분자, 예컨대 비-자연 발생 헤테로사이클을 포함한다.

본 발명자들은 예상외로 화학식 O-([X]-A[(D)]-[Z]-L)n의 성상 중합체 상의 리간드 (L)의 어레이가 선형 공중합체 상에 어레이되거나 리포솜을 기반으로 하는 통상적인 입자 전달 시스템 상에 전달된 리간드에서 관찰된 것과 비교하여 개선된 수용체 결합 뿐만 아니라 증진된 생물학적 활성을 나타낸다는 것을 발견하였다.

유리하게는, 본 개시내용의 성상 중합체는 다양한 리간드 (L)의 약동학 및 약역학을 최적화하도록 조정될 수 있다.

본 개시내용의 성상 중합체는 리간드를 디스플레이하고, 리간드의 약동학을 조정하는데 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 본 개시내용의 성상 중합체는 리간드 (L)의 전달에 사용될 수 있다.

리간드 (L)는 펩티드일 수 있고, 링커 전구체 (Z2)는 펩티드의 N-말단 아미노산, 펩티드의 C-말단 아미노산 또는 펩티드에 존재하는 임의의 1개 이상의 아미노산 잔기의 측쇄에 부착될 수 있다.

특정 실시양태에서, 리간드 (L)는 약 250 내지 약 10,000 Da의 분자량을 갖는다. 예를 들어 약 10,000 Da 미만의 비교적 저분자량을 갖는 리간드는 전형적으로 합성에 의해 접근될 수 있고, 종종 유기 용매에서 사용하기에 적합하다.

특정 실시양태에서, 리간드 (L)는 체크포인트 분자, 예컨대 PD1, PD-L1 및 CTLA-4에 결합하는 펩티드, 예컨대 체크포인트 분자의 길항제이다. 일부 실시양태에서, 펩티드는 VEGF 수용체, 예컨대 VEGF 수용체의 펩티드-기반 길항제에 결합한다.

특정 실시양태에서, 리간드 (L)는 B 세포 수용체에 결합하는 펩티드이고, 감염성 유기체 또는 암 세포로부터 단리된 면역원(들)으로부터 유래된 에피토프(들)를 포괄한다. 다른 실시양태에서, 리간드는 T 세포 수용체에 결합하는 펩티드이고, 감염성 유기체 또는 암 세포로부터 단리된 면역원(들)으로부터 유래된 에피토프(들)를 포괄한다. 또 다른 실시양태에서, 리간드는 T 세포 수용체에 결합하는 펩티드이고, 자기-단백질로부터 유래된 에피토프(들)를 포괄한다. 감염성 유기체로부터의 에피토프(들)를 포함하는 펩티드-기반 리간드 (L)는 임의의 감염성 유기체로부터의 것, 예컨대 진균, 박테리아, 원생동물 또는 바이러스로부터 유래된 단백질 또는 당단백질일 수 있다. 대안적으로, 펩티드-기반 리간드 (L)는 자기-항원 또는 종양-특이적 신생항원을 포함한 종양-연관 항원으로부터의 에피토프를 포함하고; 펩티드-기반 리간드 (L)는 또한 종양-연관되지 않은 자기-단백질로부터의 에피토프를 포함할 수 있다.

리간드 (L)로서 사용되는 펩티드 항원은 대상체에서 면역 반응을 유도하는데 유용한 임의의 항원일 수 있다. 펩티드 항원은 적용에 요구되는 면역 반응의 성질에 따라 염증유발 또는 면역관용성 면역 반응을 유도하는데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 종양-연관 항원, 예컨대 자기-항원, 신생항원 또는 종양-연관 바이러스 항원 (예를 들어, HPV E6/E7)이다. 다른 실시양태에서, 펩티드 항원은 감염성 질환 항원, 예컨대 바이러스, 박테리아, 진균 또는 원충 미생물 병원체로부터 단리된 단백질로부터 유래된 펩티드이다. 또 다른 실시양태에서, 펩티드 항원은 알레르기 또는 자가면역을 유발하는 것으로 공지되어 있거나 의심되는 알레르겐 또는 자가항원으로부터 유래된 펩티드이다.

펩티드 항원은 대상체에서 면역 반응, 예컨대 T 세포 또는 B 세포 반응을 유도할 수 있는 아미노산 서열 또는 펩티드 모방체로 구성된다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 번역후 변형을 갖는 아미노산 또는 아미노산들, 비-천연 아미노산 또는 펩티드-모방체를 포함한다. 펩티드 항원은 항원 또는 예측된 항원, 즉 T 세포 또는 B 세포 에피토프를 갖는 항원을 갖는, 천연, 비-천연 또는 번역후 변형된 아미노산, 펩티드-모방체 또는 그의 임의의 조합의 임의의 서열일 수 있다.

펩티드-기반 면역원을 디스플레이하는 성상 중합체의 면역원성 조성물은 단일 항원을 포함할 수 있거나, 또는 성상 중합체는 각각 독특한 항원 조성을 갖는 2개 이상의 상이한 펩티드 항원을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 성상 중합체는 단일 항원만을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단일 펩티드 항원은 B 세포 및 T 세포 에피토프 둘 다를 포함한다. 다른 실시양태에서, 성상 중합체는 2개의 상이한 항원을 포함한다. 일부 실시양태에서, 성상 중합체가 2개의 상이한 항원을 포함하는 경우, 항원 중 하나는 B 세포 에피토프를 포함하고, 다른 항원은 T 세포 에피토프를 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 성상 중합체는 각각 독특한 항원 조성을 갖는 50개 이하의 상이한 펩티드 항원을 포함한다. 일부 실시양태에서, 면역원성 조성물은 각각 20개의 상이한 펩티드 항원을 포함하는 성상 중합체를 포함한다. 다른 실시양태에서, 면역원성 조성물은 5개의 상이한 펩티드 항원을 포함하는 성상 중합체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 면역원성 조성물은 각각 독특한 펩티드 항원을 함유하는 50개 이하의 상이한 성상 중합체의 혼합물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 면역원성 조성물은 각각 독특한 펩티드 항원을 함유하는 20개 이하의 상이한 성상 중합체를 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 면역원성 조성물은 단일 펩티드 항원을 함유하는 단일 성상 중합체를 포함한다.

펩티드 항원의 길이는 특정 적용 및 펩티드 항원 (A)을 생산하는 경로에 따라 달라진다. 펩티드 항원은 적어도 단일 T 세포 또는 B 세포 에피토프를 최소로 포함해야 한다. 따라서, 면역원의 T 세포 및/또는 B 세포 에피토프가 공지되어 있거나 또는 예측될 수 있는 경우, 면역원의 최소 에피토프만을 포함하는 펩티드 항원 (때때로 최소 면역원으로 지칭됨)이 합성 수단에 의해 생성될 수 있고, 공지되거나 또는 예측된 특이적 B 세포 및/또는 T 세포 에피토프에 대한 면역 반응을 유도 또는 조정하는데 사용될 수 있다. T 세포 및/또는 B 세포 에피토프를 포함하는 이러한 합성 펩티드 항원은 전형적으로 약 5 내지 약 50개의 아미노산을 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 합성 수단에 의해 생성된 펩티드 항원은 약 7 내지 35개의 아미노산, 예를 들어 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34 또는 35개의 아미노산이다.

합성 수단에 의해 생성된 펩티드 항원에 대해, 펩티드 항원이 펩티드 항원 리간드 (L)와 중합체 아암 (A) 사이의 거리를 증가시키는 스페이서를 통해 중합체 아암 (A)에 연결되었을 때, B 세포 에피토프에 대한 개선된 면역 반응, 예를 들어 항체 반응이 관찰된 것으로 관찰되었다. 펩티드-기반 항원을 포함하는 리간드 (L)를 전달하는 성상 중합체의 일부 실시양태에서, 펩티드는 2 내지 36개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 친수성 폴리(에틸렌 옥시드) (PEG) 스페이서를 통해 중합체 아암에 연결되고, 이는 고체-상 펩티드 합성 동안 N- 또는 C-말단에서 펩티드 내로 혼입된다.

다른 실시양태에서, 펩티드 항원은 폴리펩티드의 단편이다. 또 다른 경우, 펩티드 항원은 전장 폴리펩티드, 예컨대 재조합적으로 발현될 수 있는 단백질 항원이다.

일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 MHC-I 또는 MHC-II 분자에 결합하는 것으로 공지되어 있거나 인 실리코 예측되는 (또는 실험적으로 측정되는) 종양-연관 항원, 감염성 질환 항원, 알레르겐 또는 자가-항원의 일부분을 포함하는 최소 CD8 또는 CD4 T 세포 에피토프이다. 종양-연관 항원의 경우, MHC-I 또는 MHC-II 분자에 결합하는 것으로 인 실리코 예측되는 (또는 실험적으로 측정되는) 최소 CD8 또는 CD4 T 세포 에피토프인 펩티드 항원은 또한 종양 세포에 독특한 아미노산의 서열이어야 한다. MHC-I 또는 MHC-II 결합을 예측하기 위한 알고리즘은 널리 이용가능하다 (문헌 [Lundegaard et al., Nucleic Acids Res., 36:W509-W512, 2008] 및 http://www.cbs.dtu.dk/services/NetMHC/참조). 특정 대상체 (예를 들어, 환자)에 대한 개인맞춤형 요법의 일부 실시양태에서, 성상 중합체를 구성하는 펩티드 항원은 종양-연관 항원, 감염성 질환 항원, 알레르겐 또는 자가-항원으로부터의 최소 CD8 T 세포 에피토프를 포함할 수 있고, 이는 전형적으로 상기 대상체에 의해 발현되는 특정 MHC-I 대립유전자에 대해 < 1,000 nM 결합 친화도를 갖는 것으로 예측되는 7-13개 아미노산 펩티드이다. 특정 대상체 (예를 들어, 환자)에 대한 개인맞춤형 요법의 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 종양-연관 항원, 감염성 질환 항원, 알레르겐 또는 자가-항원으로부터의 최소 CD4 T 세포 에피토프를 포함할 수 있고, 이는 상기 대상체에 의해 발현되는 특정 MHC-II 대립유전자에 대해 < 1,000 nM 결합 친화도를 갖는 것으로 예측되는 10-16개 아미노산 펩티드이다. 바람직한 실시양태에서, 최소 CD8 또는 CD4 T 세포 에피토프가 종양-연관 항원, 감염성 질환 항원, 알레르겐 또는 자가-항원에 대해 확인될 수 없는 경우, 또는 종양-연관 항원, 감염성 질환 항원, 알레르겐 또는 자가-항원이 다중 CD8 및 CD4 T 세포 에피토프를 함유하는 경우, 펩티드 항원은 16 내지 35개의 아미노산일 수 있고, 50개 이하의 아미노산, 예를 들어, 35개 이하의 아미노산, 25개 이하의 아미노산, 또는 20개 이하의 아미노산, 또는 16개 이하의 아미노산일 수 있으므로, 가능한 모든 CD8 또는 CD4 T 세포 에피토프를 함유할 수 있게 된다.

일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 특이적 항체에 결합하는 것으로 공지되어 있거나 인 실리코 예측되는 (또는 실험적으로 측정되는) 종양-연관 항원, 감염성 질환 항원, 알레르겐 또는 자가-항원의 일부분을 포함하는 최소 B 세포 면역원 (또는 최소 에피토프)이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 중화 항체를 생성하는 B 세포에 결합하는 최소 면역원이다.

본 개시내용의 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 종양-연관 항원으로부터 유래된다. 종양-연관 항원은 건강한 세포 상에 존재하지만 종양 세포에 의해 우선적으로 발현되는 자기-항원일 수 있거나, 또는 종양 세포에 특이적이고 개별 환자에 독특한 비정상적인 단백질인 신생항원일 수 있다. 적합한 자기-항원은 종양 세포에 의해 우선적으로 발현되는 항원, 예컨대 CLPP, 시클린-A1, MAGE-A1, MAGE-C1, MAGE-C2, SSX2, XAgE1b/GAGED2a, 멜란-A/MART-1, TRP-1, 티로시나제, CD45, 글리피칸-3, IGF2B3, 칼리크레인 4, KIF20A, 렝신, 멜로에, MUC5AC, 생존, 전립선 산 포스파타제, NY-ESO-1 및 MAGE-A3을 포함한다. 신생항원은 암의 내재된 유전적 불안정성으로부터 발생하며, 이는 DNA에서의 돌연변이, RNA 스플라이스 변이체 및 번역후 변형에서의 변화로 이어질 수 있고, 모두 잠재적으로 신생항원 또는 때때로 예측되는 신생항원으로 집합적으로 지칭되는 신생 단백질 산물을 초래한다. DNA 돌연변이는 비-동의 미스센스 돌연변이, 넌센스 돌연변이, 삽입, 결실, 염색체 역위 및 염색체 전위를 포함한 DNA에 대한 변화를 포함하며, 이는 모두 잠재적으로 신규 유전자 산물 및 그에 따른 신생항원을 초래한다. RNA 스플라이스 부위 변화는 신규 단백질 산물을 생성할 수 있고, 미스센스 돌연변이는 항원성일 수 있는 번역후 변형 (예를 들어, 인산화)에 허용되는 아미노산을 도입할 수 있다. 종양 세포의 불안정성은 또한 후성적 변화 및 특정 전사 인자의 활성화를 초래할 수 있으며, 이는 건강한 비-암성 세포에 의해 발현되지 않는 종양 세포에 의한 특정 항원의 선택적 발현을 초래할 수 있다.

개인화된 암 백신에 사용되는 성상 중합체는 종양 세포에 독특한 종양-연관 항원의 일부분을 포함하는 펩티드 항원을 포함해야 한다. 미스센스 돌연변이로부터 발생하는 신생항원을 포함하는 펩티드 항원은 하나 이상의 뉴클레오티드 다형성에 의해 코딩되는 아미노산 변화를 포괄해야 한다. 프레임시프트 돌연변이, 스플라이스 부위 변이체, 삽입, 역위 및 결실로부터 발생하는 신생항원을 포함하는 펩티드 항원은 신규 펩티드 서열 및 신규 펩티드 서열의 접합부를 포괄해야 한다. 신규 번역후 변형을 갖는 신생항원을 포함하는 펩티드 항원은 번역후 변형(들), 예컨대 포스페이트 또는 글리칸을 보유하는 아미노산을 포괄하여야 한다. 바람직한 실시양태에서, 펩티드 항원은 아미노산 변화를 플랭킹하는 한쪽 측면 또는 돌연변이로 인해 발생하는 신규 접합부 상에 0-25개의 아미노산을 포함한다. 한 실시양태에서, 펩티드 항원은 단일 뉴클레오티드 다형성으로부터 발생하는 아미노산 변화를 플랭킹하는 한쪽 측면 상에 12개의 아미노산을 포함하는 신생항원 서열, 예를 들어 25개의 아미노산 펩티드이며, 여기서 13번째 아미노산은 단일 뉴클레오티드 다형성으로부터 생성된 아미노산 잔기이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 신규 번역후 변형을 갖는 아미노산을 플랭킹하는 한쪽 측면 상에 12개의 아미노산을 포함하는 신생항원 서열, 예를 들어 25개의 아미노산 펩티드이며, 여기서 13번째 아미노산은 신규 번역후 변형 부위로부터 생성된 아미노산 잔기이다. 다른 실시양태에서, 펩티드 항원은 삽입, 결실 또는 역위에 의해 생성된 신규 접합부에 플랭킹하는 한쪽 측면 상에 0-12개의 아미노산을 포함하는 신생항원 서열이다. 일부 경우, 신규 서열로부터 생성된 신생항원을 포함하는 펩티드 항원은 발생할 수도 있는 신규 접합부의 한쪽 측면 상에 0-25개의 아미노산을 포함한 전체 신규 서열을 포괄할 수 있다.

본 개시내용의 면역원성 조성물에 대한 펩티드 항원으로서 적합한 종양-연관 항원은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 익숙한 다양한 기술을 통해 확인될 수 있다. 종양-연관 항원은 건강한 세포, 즉 대상체로부터의 비-암성 세포와 비교하여 종양 세포의 단백질 발현을 평가함으로써 확인될 수 있다. 단백질 발현을 평가하기 위한 적합한 방법은 면역조직화학, 면역형광, 웨스턴 블롯, 크로마토그래피 (즉, 크기-배제 크로마토그래피), ELISA, 유동 세포측정법 및 질량 분광측정법을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 종양 세포에 의해서는 우선적으로 발현되지만 건강한 세포에 의해서는 그렇지 않거나 또는 제한된 수의 건강한 세포에 의해 발현되는 단백질 (예를 들어, CD20)이 적합한 종양-연관 항원이다. RNA로서 발현되고 환자 항원 제시 세포 (APC) 상의 MHC-I 또는 MHC-II 대립유전자에 결합할 것으로 예측되는 펩티드를 생산하는 단백질-코딩 DNA에서의 돌연변이를 확인하기 위해 환자 종양 생검의 DNA 및 RNA 서열분석, 및 이어서 생물정보학을 또한 이용하여 본 개시내용의 면역원성 조성물에 대한 펩티드 항원으로서 적합한 종양-연관 항원을 확인할 수 있다.

특정 실시양태에서, 면역원성 조성물에 대한 펩티드 항원으로서 적합한 종양-연관 항원은 질량 분광측정법을 사용하여 확인된다. 적합한 펩티드 항원은, 동일한 대상체로부터의 건강한 조직으로부터가 아닌, 환자 종양 생검으로부터의 MHC 분자로부터 용리 후 질량 분광측정법에 의해 확인된 펩티드이다 (즉, 펩티드 항원은 동일한 대상체로부터의 건강한 세포가 아니라 종양 세포 상에만 존재함). 질량 분광측정법은 단독으로 또는 다른 기술과 조합하여 사용되어 종양-연관 항원을 확인할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 개시된 발명의 실시를 위한 펩티드 항원으로서 적합한 종양-연관 항원, 예컨대 신생항원을 확인하는 많은 방법이 존재한다는 것을 인식한다 (문헌 [Yadav et al., Nature, 515:572-576, 2014] 참조).

특정 실시양태에서, 펩티드 항원으로서 사용되는 종양-연관 항원은 신생물성 세포의 집단 내에서 클로날 또는 거의 클로날이며, 이는 다른 측면에서 이질적인 것으로 간주될 수 있다.

개인화된 암 백신접종 계획에서 펩티드 항원으로서 사용하기 위해 선택된 종양-연관 항원은 종양 내에서의 펩티드-MHC 결합 및/또는 인 실리코 예측된 MHC 결합 친화도 및 RNA 발현 수준의 질량 분광측정법 확증에 기반하여 선택될 수 있다. 이들 데이터는 종양-연관 항원이 종양 세포에 의해 발현되고 제시되었는지 여부, 및 이에 따라 T 세포에 적합한 표적이 될 것인지에 관한 정보를 제공한다. 이러한 기준은 개인화된 암 백신에 사용되는 펩티드 항원을 선택하는데 사용될 수 있다.

암 백신은 환자-특이적 종양-연관 항원 및/또는 환자들 간에 공유되는 종양-연관 항원을 포함하는 펩티드 항원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 종양-연관 항원은 보존된 자기-항원, 예컨대 NY-ESO-1 (고환암) 또는 gp100 (흑색종)일 수 있거나, 또는 상기 항원은 건강한 세포에 의해서는 전형적으로 발현되지 않지만 환자들 간에는 보존되는 잠재적 에피토프, 예컨대 Na17 (흑색종)일 수 있다. 본 개시내용의 면역원성 조성물은 우연히 예측되는 것보다 더 빈번하게 발생하는 특정 유전자 또는 유전자 영역에서의 빈번한 돌연변이인 소위 핫-스팟 돌연변이로부터 발생하는 펩티드 항원을 포함할 수 있다. 핫스팟 돌연변이의 비제한적 예는 흑색종, 유두 갑상선 및 결장직장 암종에 공통인 BRAF 단백질에서의 V600E 돌연변이, 또는 가장 흔한 돌연변이 중 하나인 KRAS G12 돌연변이, 예컨대 KRAS G12C를 포함한다. 핫스팟 돌연변이로부터 발생하는 신생항원 뿐만 아니라 다수의 적합한 자기-항원이 공지되어 있고, 본원에 참조로 포함된다 (문헌 [Chang et al., Nature Biotechnology, 34:155-163, 2016]; [Vigneron, N., et al., Cancer Immunology, 13:15-20, 2013] 참조).

일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 혈액 종양으로부터의 것일 수 있다. 혈액 종양의 비제한적 예는 급성 백혈병 (예컨대, 11q23-양성 급성 백혈병, 급성 림프구성 백혈병, 급성 골수구성 백혈병, 급성 골수 백혈병 및 골수모구성, 전골수구성, 골수단핵구성, 단핵구성 및 적백혈병), 만성 백혈병 (예컨대, 만성 골수구성 (과립구성) 백혈병, 만성 골수 백혈병 및 만성 림프구성 백혈병)을 포함한 백혈병, 진성 다혈구혈증, 림프종, 호지킨병, 비-호지킨 림프종 (무통성 및 고등급 형태), 다발성 골수종, 발덴스트롬 마크로글로불린혈증, 중쇄 질환, 골수이형성 증후군, 모발상 세포 백혈병 및 골수이형성증을 포함한다.

일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 고형 종양으로부터의 것일 수 있다. 고형 종양, 예컨대 육종 및 암종의 비제한적 예는 섬유육종, 점액육종, 지방육종, 연골육종, 골원성 육종 및 다른 육종, 활막종, 중피종, 유잉 종양, 평활근육종, 횡문근육종, 결장 암종, 림프성 악성종양, 췌장암, 유방암 (기저 유방 암종, 관 암종 및 소엽성 유방 암종 포함), 폐암, 난소암, 전립선암, 간세포성 암종, 편평 세포 암종, 기저 세포 암종, 선암종, 한선 암종, 수질성 갑상선 암종, 유두상 갑상선 암종, 크롬친화세포종, 피지선 암종, 유두상 암종, 유두상 선암종, 수질성 암종, 기관지원성 암종, 신세포 암종, 간세포암, 담관 암종, 융모막암종, 윌름스 종양, 자궁경부암, 고환 종양, 정상피종, 방광 암종 및 CNS 종양 (예컨대, 신경교종, 성상세포종, 수모세포종, 두개인두종, 상의세포종, 송과체종, 혈관모세포종, 청신경종, 핍지교종, 수막종, 흑색종, 신경모세포종 및 망막모세포종)을 포함한다. 여러 예에서, 종양은 흑색종, 폐암, 림프종, 유방암 또는 결장암이다.

일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 유방암, 예컨대 관 암종 또는 소엽성 암종으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 전립선암으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 피부암, 예컨대 기저 세포 암종, 편평 세포 암종, 카포시 육종 또는 흑색종으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 폐암, 예컨대 선암종, 세기관지폐포 암종, 대세포 암종 또는 소세포 암종으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 뇌암, 예컨대 교모세포종 또는 수막종으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 결장암으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 간암, 예컨대 간세포 암종으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 췌장암으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 신장암, 예컨대 신세포 암종으로부터의 종양-연관 항원이다. 일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 고환암으로부터의 종양-연관 항원이다.

일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 전암성 상태, 예컨대 계내 암종의 변이체, 또는 외음부 상피내 신생물, 자궁경부 상피내 신생물 또는 질 상피내 신생물로부터 유래된 종양-연관 항원이다.

일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 감염원, 예컨대 바이러스, 박테리아 또는 진균으로부터의 항원이다. 여러 실시양태에서, 펩티드 항원은 감염원으로부터 유래된 펩티드 또는 글리코펩티드; 예를 들어, HIV 외피 융합 펩티드, 또는 HIV로부터의 V3 또는 V1/V2 글리코펩티드이다. 다른 실시양태에서, 펩티드 항원은 인플루엔자 바이러스로부터의 최소 면역원이다. 일부 실시양태에서, 항원은 간염 항원이다. 또 다른 실시양태에서, 펩티드 항원은 HPV로부터의 최소 면역원이다. 또 다른 실시양태에서, 펩티드 항원은 신생 감염성 질환으로부터의 최소 면역원, 예컨대 SARS, SARS-CoV-2 또는 MERS로부터의 펩티드 항원이다. 코로나바이러스로부터 유래된 적합한 최소 면역원은 스파이크 당단백질의 수용체 결합 도메인으로부터 유래된 것을 포함한다.

일부 실시양태에서, 펩티드 항원은 자가-항원을 나타낸다. 자가-항원은 환자 자신의 MHC-I 분자와 관련하여 존재하는 자가-항원에 대한 자가-반응성에 대해 대상체 자신의 T 세포를 스크리닝하는 것에 기초하여 확인 및 선택될 수 있다. 대안적으로, 펩티드 항원은 (i) 대상체 자신의 MHC-I 분자에 결합하기 위한 예측된 높은 친화도를 가지며, (ii) 발현되고/되거나 대상체의 자가면역 증후군을 설명하는 병리상태와 연관되는 것으로 공지되는 잠재적 자가-항원을 예측하기 위해 인 실리코 방법을 사용하여 선택될 수 있다. 다른 실시양태에서, 펩티드 항원은 알레르겐으로부터 유래된 CD4 에피토프를 나타내고, 환자 자신의 MHC-II 분자에 대한 높은 결합 친화도를 갖는 펩티드 항원에 기초하여 선택된다.

관련 기술분야의 통상의 기술자는 면역 반응을 유발하고 질환의 예방 또는 치료에 유용한 임의의 펩티드, 단백질 또는 번역후 변형된 단백질 (예를 들어, 당단백질)이 본 발명의 면역원성 조성물에 사용하기 위한 펩티드 항원으로서 사용하기 위해 선택될 수 있다는 것을 인식한다.

특정 실시양태에서, 리간드 (L)는 렉틴 수용체, 예컨대 CD22에 결합하는 사카라이드이다. 다른 실시양태에서, 리간드는 세포외 패턴 인식 수용체 (PRR)의 합성 또는 자연 발생 효능제이고, 면역자극 특성을 갖는다. 적합한 PRR 효능제 (PRRa)는 톨-유사 수용체-1 (TLR-1), TLR-2, TLR-4, TLR-5 및 TLR-6의 효능제; NOD-유사 수용체 (NLRS)의 효능제 및 C-유형 렉틴 수용체의 효능제를 포함한다.

일부 실시양태에서, 리간드 (L)는 C-유형 렉틴 수용체 (CLR)에 결합하고, 특정 항원 제시 세포 (APC)에 의한 섭취를 촉진하는데 사용된다. 여러 실시양태에서, CLR에 결합하는 리간드는 변형된 만노스이고, 하기 구조를 갖는다:

여기서, "링커"는 임의의 적합한 링커 분자이고, FG는 링커 변형된 만노스를 중합체 아암 (A)에 부착시키는데 사용될 수 있는 임의의 적합한 관능기이다. 일부 실시양태에서, 링커는 PEG이고, FG는 아지드이다.

다른 실시양태에서, CLR에 결합하는 리간드는 DC-SIGN에 결합하는 테트라사카라이드이고, 하기 구조를 갖는다:

여기서, "링커"는 임의의 적합한 링커 분자이고, FG는 링커 변형된 만노스를 중합체 아암 (A)에 부착시키는데 사용될 수 있는 임의의 적합한 관능기이다. 일부 실시양태에서, 링커는 PEG이고, FG는 아지드이다.

특정 실시양태에서, 리간드 (L)는 약 10,000 Da 초과의 분자량을 갖는다. 비교적 고분자량, 예를 들어 약 10,000 Da 초과를 갖는 리간드는 전형적으로 발현 시스템을 사용하여 리간드를 재조합적으로 생성함으로써 접근되고, 이는 종종 성상 중합체의 제조 동안 유기 용매에서 사용하기에 적합하지 않다.

다른 적합한 리간드 (L)는 질환의 치료에 유용한 치료 항체 또는 항체 단편을 포함한다. 치료 항체 분자는, 병원체, 암 세포, 가용성 숙주 단백질, 독소, 뿐만 아니라 세포 내 신호전달을 조정하기 위해 차단 또는 자극될 수 있는 세포외 수용체 및 이온 채널에 대해 지시된 항체를 포함한다.

리간드 (L)로서 사용하기에 적합한 항체는 종양 항원에 대해 지시된 항체를 포함한다. 종양 항원에 대해 지시된 항체의 비제한적 예는 CD19, CD20, CD22, CD30, CD33, CD38, CD51, EGFR, PDGF-R, VEGFR, SLAMF7, 인테그린 αvβ3, 탄산 안히드라제 9, HER2, GD2 강글리오시드, 메소텔린, TAG-72에 대해 지시된 항체를 포함한다. 적합한 항체는 면역 억제를 역전시키거나 조정하는데 사용될 수 있는 면역 체크포인트 분자에 대한 항체를 포함한다. 비제한적 예는 PD1, PD-L1, OX-40, CTLA-4, 41BB를 포함한다. 적합한 항체는 CD40에 대해 지시된 항체를 비롯한 (이에 제한되지는 않음) 면역 반응의 효능제를 포함한다. 적합한 항체는 질환의 예방, 완화 또는 역전을 비롯한 질환을 변형시킬 수 있는 것, 예컨대 베타-아밀로이드, 스클레로스틴, IL-6, TNF-알파, VEGF, VEGFR, IL-5, IL-12, IL-23, 칼리크레인, PCSK9, BAFF, CD125, 또는 항체의 유사한 이러한 표적에 대해 지시된 항체를 포함한다.

일부 실시양태에서, 리간드 분자는 펩티드-MHC 복합체, 예를 들어 CD8 또는 CD4 T 세포 에피토프와 MHC-I 또는 MHC-II 에피토프의 복합체이고, 이는 추가적인 면역 자극이 제공되지 않을 때 면역관용을 유도하는데 사용될 수 있거나, 또는 면역자극 분자와 조합되어 사용될 때 T 세포를 활성화 및/또는 확장시키는데 사용될 수 있다.

L의 밀도

본 발명자들은 예상외로 리간드 (L)의 밀도가 본원에 기재된 특정 용도를 위한 생물학적 활성에 큰 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 본 발명자들은 >5개의 리간드 (L)를 디스플레이하는 출발 중합체가 용도 전반에 걸쳐 하류 세포 신호전달 캐스케이드를 유도하는데 최적임을 확인하였다. 구체적으로, 리간드 (L)가 펩티드-기반 B 세포 면역원일 때, 5개 초과, 일반적으로 15개 이상의 리간드가 생체 내에서 B 세포 활성화 및 항체의 유도를 유도하기 위해 요구되었다. 항체를 비롯한 보다 큰 리간드 (L)에 대해, 성상 중합체당 5개 이상의 리간드 분자가 활성에 적합한 것으로 밝혀졌다.

예를 들어, 본 개시내용의 성상 중합체 상에 어레이된 리간드 (L)로서 펩티드-기반 B 세포 면역원의 밀도를 증가시키는 것은 증가된 항체 반응을 유발한다. 특정 실시양태에서, 항체 반응을 유도하기 위한 백신으로서 사용되는 본 개시내용의 성상 중합체는 성상 중합체당 5개 초과, 바람직하게는 5 내지 60개의 면역원을 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 개시내용의 성상 중합체를 기반으로 하는 백신은 표면 상에 어레이된 평균 5 내지 15개의 면역원을 갖는다. 다른 실시양태에서, 본 개시내용의 성상 중합체를 기반으로 하는 백신은 표면 상에 어레이된 평균 15 내지 25개; 20 내지 30개; 또는 25 내지 35개의 면역원을 갖는다. 바람직한 실시양태에서, 본 개시내용의 성상 중합체를 기반으로 한 백신은 표면 상에 어레이된 평균 15 내지 40개, 예컨대 25 내지 35개의 면역원을 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 본 개시내용의 성상 중합체를 기반으로 한 백신은 표면 상에 어레이된 평균 60개 이하의 면역원을 갖는다.

항체 반응을 유도하기 위한 성상 중합체의 조성물

단백질 또는 펩티드-기반 B 세포 면역원은 면역원 상에 존재하는 하나 이상의 에피토프에 대한 항체 반응을 유도하기 위해 본 개시내용의 성상 중합체 상에 디스플레이될 수 있다. 면역원은 감염성 유기체, 종양 세포 또는 알레르겐으로부터 유래될 수 있다. 면역원은 다중 B 세포 에피토프를 함유하는 전장 단백질, 또는 단일 에피토프만을 포함하는 짧은 펩티드, 예를 들어 펩티드 또는 변형된 펩티드, 예컨대 글리코펩티드일 수 있다.

본원에서 논의된 바와 같이, 본 개시내용의 성상 중합체의 다양한 파라미터가 B 세포 면역원에 대해 유도된 항체 반응을 최대화하기 위해 최적화될 수 있다.

B 세포 면역원을 디스플레이하는 성상 중합체의 바람직한 실시양태는 하기 개략도로 나타낼 수 있다:

일부 실시양태에서, 리간드 (L)는 약 5 내지 50개의 아미노산 길이의 B 세포 면역원이고; b는 전형적으로 약 50 내지 450인 친수성 단량체 (B)의 반복 단위의 정수이고, X는 전형적으로 아미드를 포함하는 링커이고, Z는 전형적으로 트리아졸을 포함하는 링커이고, 코어는 바람직하게는 G3, G4 또는 G5 세대, 바람직하게는 G5 세대의 PAMAM 덴드리머이다. 친수성 단량체가 HPMA인 비제한적 예가 하기에 제공된다:

바람직한 실시양태에서, 친수성 단량체는 HPMA이고; 링커 X 및 Z는 각각 중합 동안 과량의 개시제 및 CTA로부터 유래한다.

백신으로서 사용되는 성상 중합체의 추가 성분

본 개시내용의 성상 중합체를 기반으로 하는 백신은 코어 (O), 아암 (A), 리간드 (L) 및 면역원, 예를 들어 펩티드-기반 B 세포 에피토프를 최소로 포함한다. 유도된 면역 반응을 증진시키기 위해 추가의 성분이 포함될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 펩티드-기반 CD4 헬퍼 에피토프는 성상 중합체의 중합체 아암 (A)의 5 내지 50%에 부착된다. 다른 실시양태에서, 면역자극성 소분자 약물 (D)은 코어 (O)의 표면에 또는 중합체 아암 (A)을 따라 다가 어레이로 연결되고, 표시된다. 또 다른 실시양태에서, 코어, 아암, 및 리간드 (L)로서 펩티드 항원을 최소로 포함하는 본 개시내용의 성상 중합체를 기반으로 한 백신은 CD4 헬퍼 에피토프 및 면역자극성 소분자 약물 (D) 둘 다를 포함할 수 있다.

항체 반응을 피하기 위한 조성물

본 개시내용의 성상 중합체가 항체 반응을 유도하는 것 이외의 용도에 사용되는 경우, 성상 중합체 상에 어레이된 리간드 (L) 또는 약물 (D)로 유도될 수 있는 항-리간드 또는 항-약물 항체를 방지하는 것이 유익할 수 있다. 예상외로, 본 발명자들은 특정 중합체 아암 (A) 조성물 및 특정 약물 (D)이 본 개시내용의 성상 중합체의 구조에 혼입되어 성상 중합체에 대한 항체 반응을 방지할 수 있다는 것을 본원에 개시한다. 예상외로, 폴리(음이온성) 중합체 및/또는 CD22에 결합하는 사카라이드를 갖는 것들이 성상 중합체의 표면 상에 디스플레이된 어레이된 리간드 (L)에 대한 항체 반응의 유도를 방지하는 것으로 밝혀졌다.

일부 실시양태에서, CD22에 결합하는 리간드는 하기 구조를 갖는 트리사카라이드이다:

여기서 "링커"는 임의의 적합한 링커 분자이고, FG는 링커 변형된 만노스를 중합체 아암 (A)에 부착시키는데 사용될 수 있는 임의의 적합한 관능기이다. 일부 실시양태에서, 링커는 PEG이고, FG는 아지드이다.

면역관용 및 면역 억제를 유도하기 위한 조성물

본 개시내용의 성상 중합체의 한 용도는 면역관용을 유도하기 위한 것이다. 일부 실시양태에서, 리간드 (L)로서 5개 이상의 펩티드-MHC 복합체를 갖는 본 개시내용의 성상 중합체를 본 개시내용의 성상 중합체 상에 어레이하고, 면역관용을 유도하는데 사용하였다. 면역관용을 유도하기 위한 본 개시내용의 성상 중합체의 다른 실시양태에서, 5개 이상의 펩티드-MHC 복합체를 본 개시내용의 성상 중합체 상에 어레이하였고, 조성물은 MHC와 관련하여 존재하는 펩티드에 대해 유도된 면역 반응을 약화시키기 위한 수단으로서 mTOR 억제제를 포함하였다.

계내 백신접종을 위한 성상 중합체의 조성물

리간드 (L)의 어레이에 추가로, 본 개시내용의 성상 중합체는 또한 암 치료를 위한 약물 (D)의 전달에 사용될 수 있다. 따라서, 소분자 면역자극 및/또는 화학요법 약물 (D)은 중합체 아암 (A)의 말단에서 코어 (O)에 접합될 수 있거나, 또는 바람직하게는 성상 중합체의 중합체 아암 (A) 상에 다가 접합될 수 있다.

종양으로의 약물 흡수의 최적화

본원에서, 본 발명자들은, 본 개시내용의 성상 중합체의 다양한 파라미터가 관련 동물 모델에서 리간드 (L) 및/또는 약물 (D)의 종양으로의 흡수를 최적화하고 지속적인 종양 퇴행을 유도하는데 어떻게 사용될 수 있는지에 관한 예상치 못한 발견을 보고한다.

임의의 부류의 PRR 효능제 분자가 잠재적으로 항암 면역을 유도하기 위한 면역자극제로서 사용될 수 있지만, 예상외로, 특정 부류의 면역자극제가 다른 부류의 면역자극제와 비교하여 예상외로 증진된 종양 클리어런스를 유도하는 것으로 밝혀졌다. 본원에서, 바람직한 면역자극제는 특정 시토카인, 즉 인터페론 (IFN) 및/또는 IL-12의 생성을 유도하는 것들임이 개시된다. 따라서, 바람직한 실시양태에서, 암 치료를 위한 본 개시내용의 성상 중합체는 인터페론 유전자의 자극인자 (STING), TLR-3, TLR-4, TLR-7, TLR-8, TLR-7/8 및 TLR-9의 효능제로부터 선택된 면역자극제를 포함한다. 명확성을 위해, TLR-4는 표면 발현되므로 (즉, 세포외), TLR-4의 효능제는 본원에서 리간드 (L)로 지칭된다.

TLR-3 효능제의 비제한적 예는 dsRNA, 예컨대 폴리I:C 및 뉴클레오티드 염기 유사체를 포함하고; TLR-4 효능제는 리포폴리사카라이드 (LPS) 유도체, 예를 들어 모노포스포릴 지질 A (MPL) 소분자, 예컨대 피리미도인돌을 포함하고; TLR-7 및 -8 효능제는 ssRNA 및 뉴클레오티드 염기 유사체, 예컨대 이미다조퀴놀린, 히드록시-아데닌, 벤조나프티리딘 및 록소리빈의 유도체를 포함하고; TLR-9 효능제는 비메틸화 CpG 및 TLR-9에 결합하는 소분자를 포함하고; STING 효능제는 시클릭 디뉴클레오티드 및 합성 소분자, 예컨대 알파-만고스틴 및 그의 유도체 뿐만 아니라 연결된 아미도벤즈이미다졸 ("diABZI") 및 관련 분자를 포함한다 (문헌 [Ramanjulu et al., Nature, 20:439-443, 2018] 참조).

여러 실시양태에서, 암 치료를 위한 성상 중합체는 TLR-7, TLR-8 및/또는 TLR-7 및 -8의 이미다조퀴놀린-기반 효능제로부터 선택된 면역자극 특성을 갖는 소분자 약물 (D)을 포함한다. 다수의 상이한 이미다조퀴놀린 화합물을 비롯한 수많은 이러한 효능제가 공지되어 있다.

이미다조퀴놀린은 공동-투여된 항원의 부재 하에 백신접종 및/또는 암 또는 감염성 질환의 치료에 사용되는 면역원성 조성물에서 발견되는 성상 중합체에서 사용되는 소분자 면역자극 약물 (D)로서 유용하다. 이미다조퀴놀린은 항원 제시 세포 (예를 들어, 수지상 세포) 상의 톨-유사 수용체 7 및 8 (TLR-7/TLR-8)에 결합하여 이들 수용체의 천연 리간드, 바이러스 단일-가닥 RNA를 구조적으로 모방함으로써 작용하는 합성 면역조절 화합물이다. 이미다조퀴놀린은 융합된 퀴놀린-이미다졸 골격을 포함하는 헤테로시클릭 화합물이다. 그의 유도체, 염 (수화물, 용매화물 및 N-옥시드 포함) 및 전구약물이 또한 본 개시내용에 의해 고려된다. 특정 이미다조퀴놀린 화합물은 관련 기술분야에 공지되어 있다 (예를 들어, 미국 특허 번호 6,518,265; 및 미국 특허 번호 4,689,338 참조). 일부 비제한적 실시양태에서, 이미다조퀴놀린 화합물은 이미퀴모드가 아니고/거나 레시퀴모드가 아니다.

일부 실시양태에서, 면역자극 특성을 갖는 약물 (D)은 이미다조퀴놀린 아민 및 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 예컨대 예를 들어 아미드 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 술폰아미드 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 우레아 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 아릴 에테르 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 헤테로시클릭 에테르 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 아미도 에테르 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 술폰아미도 에테르 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 우레아 치환된 이미다조퀴놀린 에테르, 티오에테르 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 히드록실아민 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 옥심 치환된 이미다조퀴놀린 아민, 6-, 7-, 8-, 또는 9-아릴, 헤테로아릴, 아릴옥시 또는 아릴알킬렌옥시 치환된 이미다조퀴놀린 아민 및 이미다조퀴놀린 디아민; 아미드 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 술폰아미드 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 우레아 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 아릴 에테르 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 헤테로시클릭 에테르 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 아미도 에테르 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 술폰아미도 에테르 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 우레아 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 에테르, 티오에테르 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 히드록실아민 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민, 옥심 치환된 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민 및 테트라히드로이미다조퀴놀린 디아민을 포함하나 이에 제한되지는 않는 테트라히드로이미다조퀴놀린 아민; 아미드 치환된 이미다조피리딘 아민, 술폰아미드 치환된 이미다조피리딘 아민, 우레아 치환된 이미다조피리딘 아민, 아릴 에테르 치환된 이미다조피리딘 아민, 헤테로시클릭 에테르 치환된 이미다조피리딘 아민, 아미도 에테르 치환된 이미다조피리딘 아민, 술폰아미도 에테르 치환된 이미다조피리딘 아민, 우레아 치환된 이미다조피리딘 에테르 및 티오에테르 치환된 이미다조피리딘 아민을 포함하나 이에 제한되지는 않는 이미다조피리딘 아민; 1,2-가교 이미다조퀴놀린 아민; 6,7-융합된 시클로알킬이미다조피리딘 아민; 이미다조나프티리딘 아민; 테트라히드로이미다조나프티리딘 아민; 옥사졸로퀴놀린 아민; 티아졸로퀴놀린 아민; 옥사졸로피리딘 아민; 티아졸로피리딘 아민; 옥사졸로나프티리딘 아민; 티아졸로나프티리딘 아민; 피라졸로피리딘 아민; 피라졸로퀴놀린 아민; 테트라히드로피라졸로퀴놀린 아민; 피라졸로나프티리딘 아민; 테트라히드로피라졸로나프티리딘 아민; 및 피리딘 아민, 퀴놀린 아민, 테트라히드로퀴놀린 아민, 나프티리딘 아민 또는 테트라히드로나프티리딘 아민과 융합된 1H-이미다조 이량체를 포함하나 이에 제한되지는 않는, 5원 질소-함유 헤테로시클릭 고리와 융합된 2-아미노피리딘을 갖는 소분자일 수 있다.

일부 실시양태에서, 면역자극 특성을 갖는 약물 (D)은 하기 화학식 II를 갖는 이미다조퀴놀린이다:

<화학식 II>

화학식 II에서, R₁₃은 수소, 임의로 치환된 저급 알킬 또는 임의로 치환된 저급 에테르 중 하나로부터 선택되고; R₁₄는 임의로 치환된 아릴아민 또는 임의로 치환된 저급 알킬아민 중 하나로부터 선택된다. R₁₃은 중합체에 연결되는 링커로 임의로 치환될 수 있다.

일부 실시양태에서, 화학식 II에 포함된 R₁₃은 수소,

로부터 선택될 수 있다.

일부 실시양태에서, R₁₄는

,

부터 선택될 수 있고, 여기서 e는 메틸렌 단위의 수를 나타내고, 1 내지 4의 정수이다.

일부 실시양태에서, R₁₄는

일 수 있다.

일부 실시양태에서, R₁₄는

일 수 있다.

일부 실시양태에서, R₁₃은

수 있고, R₁₄는

일 수 있다.

특정 실시양태에서, 화학요법제 분자를 기반으로 하는 약물 (D)이 성상 중합체 상에 혼입된다. 화학요법제는, 비제한적으로, 알킬화제 (예로서 시스플라틴, 시클로포스파미드 및 테모졸로미드), 토포이소머라제 억제제 (토포이소머라제 I 억제제 및 토포이소머라제 II 억제제), 유사분열 억제제 (예로서 탁산 및 빈카 알칼로이드), 항대사물 (예로서 5-플루오로우라실, 카페시타빈 및 메토트렉세이트), 및 항종양 항생제 (예로서 안트라시클린 패밀리, 악티노마이신-D 및 블레오마이신)를 포함한다. 또한, 수용체 티로신 키나제 억제제, 분화제, 혈관신생 억제제, 스테로이드, 및 특히 항호르몬제가 상기 정의에 포함된다.

비제한적 예에서, 안트라시클린은 독소루비신이고, 하기 구조를 갖는다:

여기서, 독소루비신 분자는 각각 아미드 또는 히드라존 결합을 통해 아민 또는 케톤 위치를 통하여 성상 중합체 아암 (A)에 연결될 수 있다.

임의의 부류의 화학요법제가 사용될 수 있지만, 예상외로, 면역자극제와 조합하여 사용되는 특정 부류의 화학요법제가 예상외로 증진된 종양 클리어런스를 유발하는 것으로 밝혀졌다. 본원에서, 바람직한 화학요법제는 면역-억제의 역전 및/또는 면역원성 세포 사멸의 유도 중 하나 또는 둘 다를 유도하는 것들인 것으로 개시된다. 따라서, 특정 실시양태에서, 암 치료를 위한 본 개시내용의 성상 중합체는 면역자극제 및/또는 화학요법제를 포함하며, 여기서 화학요법제는 안트라시클린, 탁산, 백금 화합물, 5-플루오로우라실, 시타리빈, 및 종양 미세환경에서 억제 세포의 표현형을 제거하거나 변경시키는데 유용한 다른 이러한 분자로부터 선택된다.

면역자극 및/또는 화학요법 약물 (D)은 임의의 적합한 수단을 통해 본 개시내용의 성상 중합체 상의 임의의 적합한 관능기에 부착될 수 있다. 약물 (D)의 부착에 사용될 수 있는 관능기는 코어 (O) 상에, 중합체 아암 (A)의 말단에 및/또는 중합체 아암 (A)의 백본을 따라 펜던트 어레이에 위치할 수 있다. 본 발명자들의 결과는, 소분자 면역자극 및/또는 화학요법 약물 (D)의 높은 로딩이 높은 수준의 효능을 달성하는데 있어서 기본이고, 소분자 약물 (D)이 중합체 아암 (A)의 백본을 따라 어레이될 때 최대 약물 (D) 로딩이 달성된다는 것을 보여준다.

본원에 개시된 예상치 못한 발견은, 본 개시내용의 성상 중합체 상의 면역자극 및/또는 화학요법 소분자 약물 (D)의 로딩을 증가시키는 것이 암 치료에 대한 개선된 효능을 유발한다는 것이다. 따라서, 특정 실시양태에서, 암 치료를 위한 본 개시내용의 성상 중합체는 10 질량% 초과, 예컨대 10 내지 80 질량%의 화학요법 및/또는 면역자극 소분자 약물을 포함한다. 화학요법 및/또는 면역자극 소분자 약물 (D)의 고밀도를 달성하기 위해, 이러한 약물 분자는 성상 중합체의 중합체 아암 (A)의 백본을 따라 펜던트 어레이로 부착될 수 있다.

리간드 (L) 또는 소분자 약물 (D)이 없는 성상 중합체의 분자량은 주로 각각의 중합체 아암의 질량에 의한 것이므로, 성상 중합체에 부착된 약물 (D)의 mol% 밀도 (즉, 약물 분자에 연결된 중합체 아암의 단량체의 백분율)는 아암의 분자량 또는 개수와 무관하게 면역자극 및/또는 화학요법 약물의 주어진 질량 퍼센트를 달성하도록 조정될 수 있다.

약물의 질량 퍼센트는 하기 방정식을 사용하여 근사화될 수 있다:

질량 퍼센트 약물= ((MW D/(MWavg + (MW D*mol% D)))*mol% D)*100;

여기서, MW D는 소분자 약물 (D)의 분자량이고; MWavg는 단량체 E에 연결된 약물 분자의 질량을 제외한, 중합체 아암 (A)을 구성하는 단량체의 평균 MW이고, mol% D는 약물에 연결된 단량체 단위 (E)의 백분율이다. 주: 1 mol% 약물 (D)은 성상 중합체의 중합체 아암 (A)을 구성하는 100개의 단량체 단위 중 1개가 약물 (D)에 연결됨을 의미한다. 10 mol% 약물 (D)은 성상 중합체의 중합체 아암을 구성하는 100개 단량체 단위 중 10개가 약물 (D)에 연결됨을 의미한다.

143 Da HPMA 단량체로 구성된 선형 HPMA-기재 공중합체 아암의 백본을 따라 펜던트 어레이로 부착된 300 Da의 분자량을 갖는 소분자 약물 (D)을 약 5 mol%의 밀도로 포함하는 성상 중합체의 비제한적 예에서, 소분자 약물의 질량 퍼센트는 약 9.5 mol%이다. 암 치료에 사용되는 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 약 200-1,000 Da의 소분자 약물이 중합체 아암 (A)을 따라 약 4.0 내지 약 50 mol%의 밀도로 어레이되어 약 10 내지 약 80 질량%의 질량 퍼센트를 달성한다. 암 치료에 사용되는 성상 중합체의 다른 실시양태에서, 약 250-350 Da 분자량을 갖는 소분자 약물 (D)이 중합체 아암을 따라 약 6 내지 약 40 mol%의 밀도로 어레이되어 약 10 내지 약 50 질량%의 질량 퍼센트를 달성한다. 암 치료에 사용되는 성상 중합체의 또 다른 실시양태에서, 약 350-450 Da 분자량을 갖는 소분자 약물 (D)이 중합체 아암을 따라 약 5.0 내지 약 30 mol%의 밀도로 어레이되어 약 10 내지 약 50 질량%의 질량 퍼센트를 달성한다.

그러나, 예상외로, 친수성 단량체 (B) 및 약물에 연결된 반응성 단량체 (E)로 전적으로 구성된 통계적 랜덤 공중합체 아암 (A)에 부착된 친양쪽성 또는 소수성 특성을 갖는 면역자극 및/또는 화학요법 소분자 약물 (D)의 밀도를 증가시키는 것은 수성 조건에서 응집체를 형성하는 성상 중합체의 성향을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 따라서, PAMAM 코어에 부착된, 친수성 단량체, 예를 들어 HPMA를 포함하지만 하전된 단량체는 포함하지 않는 단일 블록 (즉, 이블록이 아닌) 중합체 아암 (A)으로의 고밀도, 예를 들어 5 mol% 초과의 친양쪽성 소분자 약물, 예컨대 TLR-7, TLR-8 또는 TLR-7/8 둘 다의 이미다조퀴놀린-기재 효능제 또는 STING의 연결된 아미도벤즈이미다졸-기재 (예를 들어, diABZI) 효능제로부터 선택된 방향족 헤테로사이클의 부착은 수성 조건에서 응집체를 형성하는 이러한 성상 중합체를 유발하였다. 유사하게, PAMAM 코어에 부착된, 친수성 단량체, 예를 들어 HPMA로 구성되지만 하전된 단량체로 구성되지 않는 단일 블록 (즉, 이블록이 아닌) 중합체 아암 (A)으로의 고밀도, 예를 들어 5 mol% 초과의 소수성 소분자 약물, 예컨대 안트라시클린의 부착은 수성 조건에서 응집체를 형성하는 이러한 성상 중합체를 유발하였다. 생리학적 pH, 즉 pH 7.4 및 생리학적 오스몰랄농도, 즉 ~ 290 mOs/Kg에서 수성 조건, 예를 들어 수성 완충제 중의 성상 중합체의 응집체 형성은 제조에 주요 도전과제를 제시하고, 이러한 제제를 GMP 제조 및 인간 투여용 약품으로 사용하기에 부적합하게 할 것이다. 주: 높은 mol%는, 종래의 조성물 및 제조 방법을 사용하여 달성하기가 역사적으로 어려웠던 mol%를 기술하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 성상 중합체에 연결된 친양쪽성 또는 소수성 약물의 mol%는 전반에 걸쳐 기재된 제한 (예컨대, 낮은 커플링 효율 및 응집체의 형성)으로 인해 통상적으로 5 mol% 미만이었다. 따라서, 5 mol%는 통상적인 기술에 비해 높은 밀도를 나타낸다.

고밀도의 친양쪽성 또는 소수성 소분자 약물을 성상 중합체에 부착시키는 도전과제를 해결하기 위해, 고밀도의 친양쪽성 또는 소수성 소분자 약물, 예를 들어 친양쪽성 또는 소수성 면역자극 및/또는 화학요법 소분자 약물 (D)을 보유하는 성상 중합체가 응집하는 성향을 예상외로 감소시킨 2가지 구조적 설계가 도입되었다.

일부 실시양태에서, 암 치료를 위한 성상 중합체의 중합체 아암은 이블록 공중합체 구조를 포함하며, 여기서 면역자극 및/또는 화학요법 소분자 약물 (D)은 코어에 근위인 블록에 부착되고, 다른 블록은 용매 노출되고 임의의 소분자 약물 (D)에 부착되지 않는다. 비제한적 예는 다음과 같다:

여기서, 성상 중합체의 코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상에 정수 b1개의 친수성 단량체 (B) 및 정수 e개의 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 성상 중합체의 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 다른 블록 상에 정수 b2개의 친수성 단량체를 포함하는, 이블록 구조를 갖는 정수 n개의 중합체 아암, 즉 -(B)b1-co-(E(D))e-b-(B)b2-는 링커 X를 통해 코어 O에 연결되고; 추가로 여기서 각각의 중합체 아암의 원위 말단은 캡핑 기로 캡핑되거나, 링커 전구체 Z1에 연결되거나, 또는 직접적으로 또는 링커 Z를 통해 간접적으로 제약 활성 화합물 P3에 연결된다.

코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상에 친수성 단량체 (B) 및 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E) 둘 다, 및 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 다른 블록 상에 친수성 단량체를 갖는 이블록 공중합체 아암 (A)을 포함하는 암 치료를 위한 성상 중합체의 일부 실시양태에서, 친수성 단량체는, 이러한 비제한적 예로 하기에 나타낸 바와 같이, 친수성 아크릴아미드 또는 아크릴레이트로부터 선택된다:

여기서, 바람직한 실시양태에서, 친수성 단량체는 HPMA로부터 선택되고; 링커 X는 아미드 결합을 포함하고; 코어에 원위인 각각의 중합체 아암의 말단은 바람직하게는 이소부티로니트릴로 캡핑되고; 코어는 PAMAM 덴드리머, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5 또는 6세대 바람직하게는 3, 4 또는 5세대 PAMAM 덴드리머이고; 이블록 중합체 아암의 분자량은 5,000 내지 50,000 달톤, 바람직하게는 20,000 내지 40,000 달톤이고, 각각의 블록의 분자량의 비는 1:3 내지 3:1, 예컨대 1:3, 1:2, 1:1, 2:1 및 3:1, 바람직하게는 1:2 내지 2:1, 예컨대 1:1 (즉, 각각의 블록은 대략 동일한 분자량임)이고; n은 3 내지 30의 정수, 바람직하게는 5 초과, 예컨대 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 및 30, 바람직하게는 10 내지 30, 예컨대 15 내지 25의 정수이고; 약물 분자 (D)는 소분자 면역자극 및/또는 화학요법 약물, 예컨대 TLR-7, TLR-8 및 TLR-7/8의 이미다조퀴놀린-기재 효능제, STING의 효능제, 예컨대 STING의 연결된 아미도벤즈이미다졸-기재 (diABZI) 효능제, 또는 안트라시클린으로부터 선택되고; 약물 (D)은 5 mol% 초과 (즉, 한 블록의 100개의 단량체 중 5개가 약물 D에 연결된 반응성 공단량체를 포함함), 바람직하게는 10 내지 50 mol%, 예컨대 10 mol%, 15 mol%, 20 mol%, 25 mol%, 30 mol%, 35 mol%, 40 mol%, 45 mol% 또는 50 mol%의 밀도로 코어에 근위인 블록 상의 아미드, 에스테르 또는 히드라존을 통해 반응성 공단량체에 연결되고; 여기서 성상 중합체의 유체역학적 반경은 5 내지 25 nm, 바람직하게는 7.5 내지 15 nm이다.

상기 예의 친수성 단량체가 HPMA로부터 선택되는 비제한적 예를 하기에 나타낸다:

코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상의 친수성 HPMA 단량체 (B), 및 약물 분자 (D)에 연결된 및 반응성 단량체 (E) 둘 다, 및 성상 중합체의 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 다른 블록 상의 친수성 HPMA 단량체를 갖는 이블록 공중합체 아암 (A)을 포함하고, 여기서 약물 분자는 아미드 결합을 통해 반응성 단량체 E에 연결된 화학식 II의 이미다조퀴놀린인, 암 치료를 위한 성상 중합체의 비제한적 예를 하기에 나타낸다:

코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상의 친수성 HPMA 단량체 (B), 및 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E) 둘 다, 및 성상 중합체의 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 다른 블록 상의 친수성 HPMA 단량체를 갖는 이블록 공중합체 아암 (A)을 포함하고, 여기서 약물 분자는 아미드 결합을 통해 반응성 단량체 E에 연결된 STING의 연결된 아미도벤즈이미다졸-기재 효능제인, 암 치료를 위한 스타 중합체의 비제한적 예를 하기에 나타낸다:

코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상의 친수성 HPMA 단량체 (B), 및 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E) 둘 다, 및 성상 중합체의 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 다른 블록 상의 친수성 HPMA 단량체를 갖는 이블록 공중합체 아암 (A)을 포함하며, 여기서 약물 분자는 아미드 결합을 통해 반응성 단량체 E에 연결된 안트라시클린 화학요법제 분자인, 암 치료를 위한 성상 중합체의 비제한적 예를 하기에 나타낸다:

예상치 못한 발견은, 코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상의 친수성 HPMA 단량체 (B), 및 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E) 둘 다, 및 성상 중합체의 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 다른 블록 상의 친수성 HPMA 단량체를 갖는 이블록 공중합체 아암 (A)을 포함하는 암 치료를 위한 성상 중합체에 대해, 고밀도, 예를 들어 5 mol% 초과의 친양쪽성 또는 소수성 약물 분자, 예컨대 이미다조퀴놀린, 아미도벤즈이미다졸-기재 STING 효능제 및 안트라시클린이 성상 중합체의 응집을 유도하지 않으면서 코어에 근위인 중합체 아암의 블록에 부착될 수 있다는 것이었다.

특정 실시양태에서, 암 치료를 위한 성상 중합체의 중합체 아암 (A)은 친수성 단량체, 반응성 공단량체에 연결된 면역자극 및/또는 화학요법 소분자 약물 (D), 및 하전된 공단량체를 포함한다. 비제한적 예는 다음과 같다:

여기서, 정수 b개의 친수성 단량체 (B), 정수 e개의 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E) 및 정수 c개의 하전된 단량체를 포함하는 정수 n개의 삼원공중합체, 즉 -(B)b-co-(E(D))e-co-(C)c-는 링커 X를 통해 코어 O에 연결되고; 추가로 여기서 각각의 중합체 아암의 원위 말단은 캡핑 기로 캡핑되거나, 링커 전구체 Z1에 연결되거나, 또는 직접적으로 또는 링커 Z를 통해 간접적으로 제약 활성 화합물 P3에 연결된다.

친수성 단량체 (B), 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 하전된 단량체 (C)를 갖는 삼원공중합체 아암 (A)을 포함하는 암 치료를 위한 성상 중합체의 일부 실시양태에서, 친수성 단량체는 하기 비제한적 예로 나타낸 바와 같이 친수성 아크릴아미드 또는 아크릴레이트로부터 선택된다:

여기서, 바람직한 실시양태에서, 친수성 단량체 (B)는 HPMA로부터 선택되고, 하전된 단량체 (C)는 음으로 하전되고, 메타크릴산, 또는 아미노산, 예를 들어 베타-알라닌으로 치환된 메타크릴산이고; 링커 X는 아미드 결합을 포함하고; 코어에 원위인 각각의 중합체 아암의 말단은 바람직하게는 이소부티로니트릴로 캡핑되고; 코어는 PAMAM 덴드리머, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5 또는 6세대, 바람직하게는 3, 4 또는 5세대 PAMAM 덴드리머이고; 삼원공중합체 아암의 분자량은 5,000 내지 50,000 달톤, 바람직하게는 20,000 내지 40,000 달톤이고; n은 3 내지 30의 정수, 바람직하게는 5 초과, 예컨대 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 및 30, 바람직하게는 10 내지 30 또는 15 내지 25의 정수이고; 약물 분자 (D)는 소분자 면역자극 및/또는 화학요법 약물, 예컨대 TLR-7, TLR-8 및 TLR-7/8의 이미다조퀴놀린-기재 효능제, STING의 효능제, 예컨대 STING의 연결된 아미도벤즈이미다졸-기재 효능제, 또는 안트라시클린으로부터 선택되고; 약물 (D)은 5 mol% 초과 (즉, 100개 단량체 중 5개가 약물, D에 연결된 반응성 공단량체를 포함함), 바람직하게는 10 내지 50 mol%, 예컨대 10 mol%, 15 mol%, 20 mol%, 25 mol%, 30 mol%, 35 mol%, 40 mol%, 45 mol% 또는 50 mol%의 밀도로 중합체 아암 상의 아미드, 에스테르 또는 히드라존을 통해 반응성 공단량체에 연결되고; 하전된 단량체의 밀도는 10 mol% 초과, 바람직하게는 20 mol% 초과이고; 성상 중합체의 유체역학적 반경은 5 내지 25 nm, 바람직하게는 7.5 내지 15 nm이다.

예상치 못한 발견은 성상 중합체의 삼원공중합체 아암에 부착된 10 mol% 초과의 친양쪽성 또는 소수성 약물 분자 (D)를 갖는 성상 중합체의 응집을 방지하기 위해 10 mol% 초과의 하전된 단량체 밀도가 필요하다는 것이었다. 따라서, 삼원공중합체 아암을 갖는 성상 중합체의 바람직한 실시양태에서, 친양쪽성 또는 소수성 약물 분자는 10 mol% 초과의 밀도로 부착되고, 하전된 단량체의 밀도는 10 mol% 이상, 바람직하게는 10 mol% 내지 30 mol%, 예컨대 10 mol% 내지 20 mol%, 예를 들어 10 mol%, 11 mol%, 12, mol%, 13 mol%, 14 mol%, 15 mol%, 16 mol%, 17 mol%, 18 mol%, 19 mol% 및 20 mol%가 되도록 선택된다.

상기 예의 친수성 단량체 및 하전된 단량체가 각각 HPMA, 및 베타-알라닌으로 치환된 메타크릴산으로부터 선택된 비제한적 예를 하기에 나타낸다:

친수성 HPMA 단량체 (B), 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 베타-알라닌으로 치환된 메타크릴산을 기재로 하는 하전된 단량체를 갖는 삼원공중합체 아암 (A)을 포함하고, 여기서 약물 분자는 아미드 결합을 통해 반응성 단량체 E에 연결된 화학식 II의 이미다조퀴놀린인, 암 치료를 위한 성상 중합체의 비제한적 예를 하기에 나타낸다:

또 다른 실시양태에서, 암 치료를 위한 성상 중합체의 중합체 아암 (A)은 이-블록 공중합체 구조를 포함하며, 여기서 친수성 단량체, 및 반응성 공단량체 (E)에 연결된 면역자극 및/또는 화학요법 소분자 약물 (D)은 코어에 근위인 하나의 블록 상에 있고, 용매 노출된 제2 블록은 친수성 단량체 및 하전된 공단량체를 포함한다. 비제한적 예는 다음과 같다:

여기서, 성상 중합체의 코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상의 정수 b1개의 친수성 단량체 (B), 및 정수 e개의 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 성상 중합체의 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 다른 블록 상의 정수 b2개의 친수성 단량체 (B) 및 정수 c개의 하전된 단량체 (C)를 포함하는 이블록 구조, 즉 -(B)b1-co-(E (D))e-b-(B)b2-co-(C)c-를 갖는 정수 n개의 중합체 아암이 링커 X를 통해 코어 O에 연결되고; 추가로 각각의 중합체 아암의 원위 말단은 캡핑 기로 캡핑되거나, 링커 전구체 Z1에 연결되거나, 또는 직접적으로 또는 링커 Z를 통해 간접적으로 제약 활성 화합물 P3에 연결된다.

코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E) 둘 다, 및 성상 중합체의 코어에 원위인 중합체 아암 (A)의 다른 블록 상의 친수성 단량체 (B) 및 하전된 단량체 (C)를 갖는 이블록 공중합체 아암 (A)을 포함하는, 암 치료를 위한 성상 중합체의 일부 실시양태에서, 친수성 단량체는 친수성 아크릴아미드 또는 아크릴레이트로부터 선택되고, 하전된 단량체는 상기 비제한적 예에서 하기 나타낸 바와 같이 아크릴아미드 및 아크릴레이트로부터 선택된다:

여기서, 바람직한 실시양태에서, 친수성 단량체 (B)는 HPMA이고, 하전된 단량체 (C)는 생리학적 pH에서 음으로 하전되고, 예컨대 메타크릴산, 또는 일부 실시양태에서 아미노산, 예를 들어 베타-알라닌으로 치환된 메타크릴산이고; 링커 X는 아미드 결합을 포함하고; 각각의 중합체 아암의 원위 말단은 바람직하게는 이소부티로니트릴로 캡핑되고; 코어는 PAMAM 덴드리머, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5 또는 6세대 PAMAM 덴드리머, 바람직하게는 3, 4 또는 5세대 PAMAM 덴드리머이고; 이블록 중합체 아암의 분자량은 5,000 내지 50,000 달톤, 바람직하게는 20,000 내지 40,000 달톤이고, 각각의 블록의 분자량의 비는 1:3 내지 3:1, 예컨대 1:3, 1:2, 1:1, 2:1 및 3:1, 바람직하게는 1:2 내지 2:1, 예컨대 1:1 (즉, 각각의 블록은 대략 동일한 분자량임)이고; n은 3 내지 30의 정수, 바람직하게는 5 초과, 예컨대 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 및 30, 바람직하게는 10 내지 30, 예컨대 15 내지 25의 정수이고; 약물 분자 (D)는 소분자 면역자극 및/또는 화학요법 약물, 예컨대 TLR-7, TLR-8 및 TLR-7/8의 이미다조퀴놀린-기재 효능제, STING의 효능제, 예컨대 STING의 연결된 아미도벤즈이미다졸-기재 (diABZI) 효능제, 또는 안트라시클린으로부터 선택되고; 약물 (D)은 5 mol% 초과 (즉, 하나의 블록의 100개 단량체 중 5개가 약물, D에 연결된 반응성 공단량체를 포함함), 바람직하게는 10 내지 50 mol%, 예컨대 10 mol%, 15 mol%, 20 mol%, 25 mol%, 30 mol%, 35 mol%, 40 mol%, 45 mol% 또는 50 mol%의 밀도로 코어에 근위인 블록 상의 아미드, 에스테르 또는 히드라존을 통해 반응성 공단량체에 연결되고; 여기서 성상 중합체의 유체역학적 반경은 5 내지 25 nm, 바람직하게는 7.5 내지 15 nm이다.

상기 예의 친수성 단량체 및 하전된 단량체가 각각 HPMA, 및 베타-알라닌으로 치환된 메타크릴산으로부터 선택된 비제한적 예를 하기에 나타낸다:

코어에 근위인 중합체 아암 (A)의 한 블록 상에 친수성 HPMA 단량체 (B), 및 약물 분자 (D)에 연결된 반응성 단량체 (E) 둘 다, 및 코어에 원위인 다른 블록 상에 친수성 단량체 (B) 및 하전된 단량체 (C) 둘 다를 갖는 이블록 중합체 아암 (A)을 포함하며, 여기서 약물 분자는 아미드 결합을 통해 반응성 단량체 E에 연결된 화학식 II의 이미다조퀴놀린인, 암 치료를 위한 성상 중합체의 비제한적 예를 하기에 나타낸다:

항-약물 항체는 암 치료에 사용되는 성상 중합체의 활성에 유해한 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 암 치료에 사용되는 본 개시내용의 성상 중합체의 특정 실시양태에서, 폴리(음이온성) 중합체 및/또는 CD22에 결합하는 사카라이드를 갖는 것들이 성상 중합체 또는 어레이된 약물 (D) 또는 임의의 리간드 (L)에 대해 생성된 항체 반응을 방지하기 위해 포함된다. 예상외로, 폴리(음이온성) 중합체 및/또는 CD22에 결합하는 사카라이드를 갖는 것들을 포함하는 암 치료를 위한 성상 중합체가 항체의 유도 없이 반복적으로 투여될 수 있는 것으로 밝혀졌다.

암 치료를 위한 본 개시내용의 성상 중합체는 종양 조직에 능동적으로 또는 수동적으로 표적화될 수 있다. 수동적 표적화는 자극-반응성, 또는 미세환경의 특성 (예를 들어, pH, 온도, 특정 항체의 발현)으로 인해 종양에서 보유될 성상 중합체의 능력을 포함할 수 있다. 대안적으로, 암 치료를 위한 본 개시내용의 성상 중합체는 또한 종양 미세환경에서 세포외 수용체에 결합하는 리간드 (L), 예컨대 종양-특이적 항체의 사용을 통해 종양 조직에 능동적으로 표적화될 수 있다.

<실시예>

실시예 1 - 성상 중합체로의 부착을 위한 면역자극 약물 (D)의 합성

화합물 A

2BXy로 지칭되는 화합물 A, 1-(4-(아미노메틸)벤질)-2-부틸-1H-이미다조[4,5-c]퀴놀린-4-아민은 이전에 기재된 바와 같이 합성된 TLR-7/8a 효능제이다 (문헌 [Lynn GM, et al., In vivo characterization of the physicochemical properties of polymer-linked TLR agonists that enhance vaccine immunogenicity. Nat Biotechnol 33(11):1201-1210, 2015], 및 [Shukla NM, et al. Syntheses of fluorescent imidazoquinoline conjugates as probes of Toll-like receptor 7. Bioorg Med Chem Lett 20(22):6384-6386, 2010] 참조). 주: 벤질 기 상의 1급 아민은 직접 또는 링커를 통한 성상 중합체로의 부착을 위한 반응성 핸들을 제공하였다. ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.77 (dd, J = 8.4, 1.4 Hz, 1H), 7.55 (dd, J = 8.4, 1.2 Hz, 1H), 7.35 - 7.28 (m, 1H), 7.25 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.06 - 6.98 (m, 1H), 6.94 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 6.50 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 3.64 (s, 2H), 2.92-2.84 (m, 2H), 2.15 (s, 2H), 1.71 (q, J = 7.5Hz, 2H), 1.36 (q, J = 7.4Hz, 2H), 0.85 (t, J = 7.4 Hz, 3H). C₂₂H₂₅N₅에 대한 MS (APCI) 계산치 m/z 359.2, 실측치 360.3

화합물 B

(2B)

때때로 "2B"로 지칭되는 화합물 B, 1-(4-아미노부틸)-2-부틸-1H-이미다조[4,5-c]퀴놀린-4-아민은 이전에 기재된 바와 같이 합성된 TLR-7/8 효능제이다 (문헌 [Lynn GM, et al., Nat Biotechnol 38(3):320-332, 2020]). 주: 부틸 아민 기는 직접적으로 또는 링커를 통한 성상 중합체로의 부착을 위한 반응성 핸들을 제공하였다. ¹H NMR (400 MHZ, DMSO-d6) δ 8.03 (d, J = 8.1 HZ, 1H), 7.59 (d, J = 8.1Hz, 1H), 7.41 (t, J = 7.41Hz, 1H), 7.25 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 6.47 (s, 2H), 4.49 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.91 (t, J = 7.78 Hz, 2H), 2.57 (t, J = 6.64 Hz, 1H), 1.80 (m, 4H), 1.46 (sep, J= 7.75 Hz, 4H), 0.96 (t, J = 7.4 Hz, 3H). C₁₈H₂₅N₅에 대한 MS (ESI) 계산치 m/z 311.21, 실측치 312.3.

화합물 C

(pip-diABZI)

때때로 "pip-diABZI"로 지칭되는 화합물 C는 모르폴린 유도체 (참조 문헌 [Ramanjulu JM, et al., Nature 564:439-443, 2018]에서 "화합물 3")에 대해 기재된 바와 유사한 방식으로 합성된 피페라진 변형된 연결된 아미도벤즈이미다졸-기재 STING 효능제이다. 주: 피페라진을 도입하여 직접 또는 링커를 통한 성상 중합체로의 부착을 위한 반응성-핸들을 제공하였다. 때때로 pip-diABZI는 일반적으로 "diABZI"로 지칭된다. ¹H NMR (400 MHZ, DMSO-d6)은 구조에 일치하였다. 220 nm에서의 HPLC 순도 99.8% AUC. C₄₂H₅₂N₁₄O₆에 대한 MS (ESI) 계산치 m/z 848.42, 실측치 849.5.

화합물 D

(2BXy-HA)

2BXy-HA로 지칭되는 화합물 D, N-(4-((4-아미노-2-부틸-1H-이미다조[4,5-c]퀴놀린-1-일)메틸)벤질)-6-옥소헵탄아미드는 케톤, 6-옥소헵탄산 (HA)으로 변형되어 pH-감수성 히드라존 결합을 통해 성상 중합체에 연결될 수 있는 TLR-7/8a 효능제이다.

DCM (5.0 mL) 중 6-옥소헵탄산 (36 mg, 0.25 mmol)의 용액에 EDC (48 mg, 0.25 mmol)를 첨가하였다. 순차적으로, 1-(4-(아미노메틸)벤질)-2-부틸-1H-이미다조[4,5-c]퀴놀린-4-아민 (50 mg, 0.14 mmol), Et₃N (21 mg, 0.15 mmol), 및 DMAP (3.0 mg, 0.025 mmol)를 첨가하고, 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 용액을 DCM (30 mL) 및 물 (15 mL) 사이에 분배하였다. 유기 층을 포화 NH₄Cl (15 mL), 포화 NaHCO₃ (2 x 15 mL)으로 세척하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켰다. 건조시킨 후, 생성물을 담황색/갈색 발포성 고체로서 단리시켰다. 220 nm에서의 HPLC 순도 > 95.0% AUC. C₂₉H₃₅N₅O₂에 대한 MS (ESI) 계산치 m/z 485.3, 실측치 486.2.

화합물 E

(diABZI-HA)

pip-diABZI-HA로 지칭되는 (또는 때때로 본원에서 "diABZI"로 지칭됨) 화합물 E, (E)-1-(4-(5-카르바모일-2-(1-에틸-3-메틸-1H-피라졸-5-카르복스아미도)-7-(3-(4-(6-옥소헵타노일)피페라진-1-일)프로폭시)-1H-벤조[d]이미다졸-1-일)부트-2-엔-1-일)-2-(1-에틸-3-메틸-1H-피라졸-5-카르복스아미도)-7-메톡시-1H-벤조[d]이미다졸-5-카르복스아미드. 주: 케톤, 6-옥소헵탄산 (HA)을 도입하여 pH-감수성 히드라존 결합을 통해 성상 중합체에 대한 연결을 가능하게 하였다.

DMF (0.5 mL) 중 6-옥소헵탄산 (0.80 mg, 0.056 mmol)에 (E)-1-(4-(5-카르바모일-2-(1-에틸-3-메틸-1H-피라졸-5-카르복스아미도)-7-(3-(피페라진-1-일)프로폭시)-1H-벤조[d]이미다졸-1-일)부트-2-엔-1-일)-2-(1-에틸-3-메틸-1H-피라졸-5-카르복스아미도)-7-메톡시-1H-벤조[d]이미다졸-5-카르복스아미드 (5 mg, 0.0059 mmol)를 첨가하였다. DIEA (3.0 mg, 0.023 mmol)를 첨가한 후, 이어서 HATU (2.0 mg, 0.0056 mmol)를 첨가하였다. 용액을 2시간 동안 교반하였다. DMF을 제거하고, 샘플을 진공 하에 건조시키고, 후속 단계에 추가 정제 또는 특징화 없이 사용하였다. 220 nm에서의 HPLC 순도 > 95.0% AUC. C₄₉H₆₂N₁₄O₈에 대한 MS (ESI) 계산치 m/z 974.5, 실측치 488 (m/2).

실시예 2 - 단량체, 개시제, CTA 및 증폭 링커의 합성

화합물 1

(HPMA)

화합물 1. N-(2-히드록시프로필)메타크릴아미드 (HPMA)는 친수성 단량체 (B), 구체적으로 메트(아크릴아미드)-기재 단량체의 예이다. 1-아미노-2-프로판올을 메타크릴로일 클로라이드와 반응시켜 HPMA를 합성하였다. 교반용 자석 막대가 구비된 1 L 둥근 바닥 플라스크에 1-아미노-2-프로판올 (60.0 mL, 0.777 mol), 중탄산나트륨 (60.27 g, 0.717 mol), 4-메톡시페놀 (1.00 g, 8.1 mmol), 및 디클로로메탄 (DCM) 200 mL를 첨가하였다. 플라스크를 아세톤-드라이 아이스 조에서 15분 동안 격렬한 교반하면서 침지시켰다. DCM 80 mL 중에 용해시킨 메타크릴로일 클로라이드 (70.0 mL, 0.723 mol)를 Ar (g) 하에 3시간에 걸쳐 적가하였다. 반응을 실온에서 추가 30분 동안 진행되도록 하였다. 염을 제거한 후, 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 (바이오타지 SNAP 울트라 100g) 및 0에서 10% (v/v)로 증가하는 MeOH를 갖는 DCM/MeOH 구배 용리액을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피를 통해 정제하였다. 이어서, 용매 제거 후 수득한 고체를 아세톤으로부터 재결정화하여 HPMA를 백색 결정 (22.4 g, 21.6%)으로서 수득하였다. ESI-MS: m/z = 144.1 (M-H)⁺.

화합물 2

(MA-b-Ala-COOH)

화합물 2. 100 mL 둥근 바닥 플라스크에서 4-메톡시페놀 (0.218 g, 1.76 mmol)의 존재 하에 베타-알라닌 (15.07 g, 169.1 mmol)을 메타크릴산 무수물 (28.6 g, 185.5 mmol)과 실온에서 주말에 걸쳐 반응시켜 N-메타크릴로일-3-아미노프로판산 (MA-b-Ala-COOH)을 합성하였다. 혼합물을 실리카 겔 칼럼 (바이오타지 SNAP 울트라 100g) 및 0에서 10% (v/v)로 증가하는 MeOH를 갖는 DCM/MeOH 구배 용리액을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피로 정제하였다. 분획을 합하고, 용매를 제거한 후, 생성물을 -20℃에서 EtOAc/Et2O (1/1 v/v)로부터 재결정화하여 백색 결정 (15.22 g, 57.3% 수율)을 수득하였다. ¹H NMR (DMSO-d₆, ppm): δ12.25 (s, 1H), 7.96 (s, 1H), 5.63 (s, 1H), 5.32 (s, 1H), 3.30 (q, 2H), 2.43 (t, 3H), 1.81 (s, 3H).

화합물 3

(MA-Ahx-COOH)

화합물 3. 20 mL 섬광 바이알에서 4-메톡시페놀 (4 mg, 0.03 mmol)의 존재 하에 6-아미노헥산산 (0.252 g, 1.92 mmol)을 메타크릴산 무수물 (0.582 g, 3.78 mmol)과 실온에서 밤새 반응시켜 N-메타크릴로일-6-아미노헥산산 (MA-Ahx-COOH)을 합성하였다. 생성물을 -20℃에서 EtOAc/Et2O (1/1 v/v)로부터의 재결정화에 의해 정제하여 백색 결정을 수득하였다. ¹H NMR (D₂O, ppm): δ1.32 (-CH₂CH₂CH₂COOH), δ1.52 (-CH₂CH₂COOH), δ1.58 (-NHCH₂CH₂-), δ1.88 (-CH₃), δ2.35 (-CH₂COOH), δ3.22 (-NHCH₂-), δ5.35 및 5.61 (CH₂=CH).

화합물 4

(MA-b-Ala-TT)

화합물 4. N-메타크릴로일-3-아미노프로판산-티아졸리딘-2-티온 (MA-b-Ala-TT)은 반응성 단량체 (E)의 예이다. 화합물 2, MA-b-Ala-COOH (5.05 g, 32 mmol), 1,3-티아졸리딘-2-티온 (4.39 g, 37 mmol), EDC (8.09 g, 42 mmol), DMAP (0.45 g, 4 mmol)를 반응시켜 MA-b-Ala-TT를 제조하고, 100 mL DCM 을 250 mL 둥근 바닥 플라스크에서 혼합하였다. 이를 1시간 동안 반응시킨 후, 생성물을 1M HCl (2x) 및 DI 수 (1x)로 세척하였다. 용매 제거 후, 황색 고체 생성물을 수집하였다 (7.15 g, 86.1% 수율). ¹H NMR (DMSO-d₆, ppm): δ7.96 (s, 1H), 5.63 (s, 1H), 5.32 (s, 1H), 4.91 (t, 2H), 3.32 (m, 6H), 1.78 (s, 3H). ESI-MS: m/z = 281.0 (M-Na)⁺.

화합물 5

(MA-b-Ala-Pg)

화합물 5. MA-b-Ala-Pg은 반응성 단량체 (E)의 예이었다. 22 mL DCM 중 트리에틸아민 (0.799 g, 7.892 mmol)의 존재 하에 화합물 4, MA-b-Ala-TT (2.067 g, 8.01 mmol)를 프로파르길아민 (0.473 g, 8.588 mmol)과 실온에서 1.5시간 동안 반응시켜 MA-b-Ala-Pg를 제조하였다. 생성물을 -20℃에서 아세톤으로부터 재결정화 2회에 의해 정제하여 백색 결정 (1.08 g, 69.5% 수율)을 수득하였다. ¹H NMR (DMSO-d₆, ppm): δ8.35 (t, 1H), 7.96 (t, 3H), 5.62 (s, 1H), 5.31 (s, 1H), 3.83 (d, 2H), 3.28 (q, 2H), 3.12 (s, 1H), 2.27 (t, 2H), 1.78 (s, 3H).

(ACVA-TT)

화합물 6. 2-[1-시아노-1-메틸-4-옥소-4-(2-티옥소-티아졸리딘-3-일)-부틸아조]-2-메틸-5-옥소-5-(2-티옥소티아졸리딘-3-일)-펜탄니트릴, "ACVA-TT"는 이는 중합 또는 캡핑 동안 (즉, 리빙 중합체의 CTA를 대체함으로써) TT, 활성화된 카르보닐 기를 중합체 아암 (A)의 말단에 혼입시키는데 사용될 수 있는 TT-관능화된 개시제이다. 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) (ACVA-COOH) 중 카르복실산을 2-티아졸린-2-티올을 사용하여 N,N'-디이소프로필카르보디이미드 (DIC) 커플링 반응을 통해 활성화시켜 ACVA-TT를 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 ACVA-COOH (501.5 mg, 1.79 mmol), 2-티아졸린-2-티올 (411.8 mg, 3.46 mmol), 4-(디메틸아미노)피리딘 (DMAP, 10.6 mg, 0.087 mmol), 및 DCM 15 mL를 첨가하였다. 혼합물을 빙조에서 15분 동안 격렬히 교반한 후, DIC (497.1 mg, 3.94 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온으로 천천히 가온되도록 하고, 추가 15분 동안 반응시킨 후 NaHCO₃의 포화 용액 (20 mL x 2), DI 수 (20 mL x 1)로 세척하였다. 이어서, 유기 상을 MgSO₄ 상에서 건조시키고, 증발시켜 건조 생성물을 수득하였으며, 이를 -20℃에서 DCM/Et₂O로부터 재결정화함으로써 정제하였다. 용매를 경사분리한 후, 밝은 황색 분말을 수득하였다 (658.3 mg, 76.2%). ESI-MS: m/z = 483.1 (M-H)⁺.

화합물 7

(ACVA-Pg)

화합물 7. 4-시아노-4-(1-시아노-3-에티닐카르바모일-1-메틸프로필아조)-N-에티닐-4-메틸부티르아미드, "ACVA-Pg"는 중합 또는 캡핑 동안 (즉, 리빙 중합체의 CTA를 대체함으로써) 중합체 아암 (A)의 말단에 Pg 기를 혼입하는데 사용될 수 있는 프로파르길 관능화된 개시제이다. ACVA-TT를 3-아미노-1-프로핀과 반응시켜 ACVA-Pg를 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 ACVA-TT (329.7 mg, 0.684 mmol), 3-아미노-1-프로핀 (99.76 mg, 1.81 mmol), 및 DCM 10mL를 첨가하였다. 이어서, 트리에틸아민 (253 μL, 1.82 mmol)을 혼합물에 첨가하였다. 반응을 실온에서 추가 1시간 동안 진행되도록 한 후, 용매를 제거하였다. 조 생성물을 C-18 칼럼 (바이오타지 SNAP 울트라 C-18) 및 20 CV에 걸쳐 H₂O (0.05% TFA) 중 0-95% 아세토니트릴 구배 (30-40% 아세토니트릴에서 생성물이 용리됨)를 사용하는 플래쉬 크로마토그래피를 통해 정제하였다. 순수한 생성물을 함유하는 분획을 합하고, 건조시켜 백색 고체 (190.3 mg, 78.5%)를 수득하였다. ESI-MS: m/z = 355.2 (M-H)⁺.

화합물 8

(ACVA-N₃)

화합물 8. ACVA-N₃은 아지드-관능화된 개시제이며, 이는 중합 또는 캡핑 동안 (즉, 리빙 중합체의 CTA를 대체함으로써) 중합체 아암 (A)의 말단에 아지드 기를 혼입하는데 사용될 수 있다. ACVA를 1-아지도-3-프로판아민과 반응시켜 ACVA-N₃을 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 ACVA (250.0 mg, 0.893 mmol), 1-아지도-3-프로판아민 (187.7 mg, 1.87 mmol), 및 DCM 5 mL를 첨가하였다. 이어서, EDC (375.2, 1.96 mmol)를 혼합물에 20분에 걸쳐 첨가하였다. 반응을 실온에서 추가 1시간 동안 진행되도록 한 후, 용매를 제거하였다. 조 생성물을 EtOAc/Et₂O로부터 재결정화하여 백색 고체 (130.0 mg, 32.8%)를 수득하였다. ESI-MS: m/z = 445.2 (M-H)⁺.

화합물 9

(ACVA-DBCO)

화합물 9. ACVA-DBCO는 DBCO 관능화 개시제이며, 이는 중합 또는 캡핑 동안 (즉, 리빙 중합체의 CTA를 대체함으로써) 중합체 아암 (A)의 말단에 변형(strained)-알킨을 혼입하는데 사용될 수 있는 변형-알킨 관능화 개시제의 예이다. ACVA-TT를 DBCO-아민과 반응시켜 ACVA-DBCO를 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 ACVA-TT (201.4 mg, 0.417 mmol), DBCO-아민 (229.2 mg, 0.829 mmol), 및 DCM 1 mL를 첨가하였다. 반응을 실온에서 추가 1시간 동안 진행되도록 한 후, 용매를 제거하였다. 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 및 DCM 중 0-5% MeOH의 구배를 사용하는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하여 백색 고체 (314.4 mg, 95.1%)를 수득하였다. ESI-MS: m/z = 797.3 (M-H)⁺.

화합물 10

(ACVA-mTz)

화합물 10. ACVA-mTz는 메틸에트라진 관능화 개시제이며, 이는 중합 또는 캡핑 동안 (즉, 리빙 중합체의 CTA를 대체함으로써) 중합체 아암 (A)의 말단에 테트라진을 혼입하는데 사용될 수 있는 테트라진 관능화 개시제의 예이다. 촉매로서 트리에틸아민을 사용하여 ACVA-TT를 메틸테트라진 프로필아민 (mTz-아민)과 반응시켜 ACVA-mTz를 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 ACVA-TT (162.2 mg, 0.427 mmol), mTz-아민 (120.8 mg, 0.492 mmol), 트리메틸아민 (124.9 μL, 0.896 mmol), 및 DCM 4 mL를 첨가하였다. 반응을 실온에서 추가 1시간 동안 진행되도록 한 후, 용매를 제거하였다. 조 생성물을 C-18 칼럼을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하여 백색 고체 (166.8 mg, 53.2%)를 수득하였다. ESI-MS: m/z = 735.3 (M-H)⁺.

화합물 11

(ACVA-2B)

화합물 11. ACVA-2B는 2B 관능화 개시제이며, 이는 중합 또는 캡핑 동안 (즉, 리빙 중합체의 CTA를 대체함으로써) 중합체 아암 (A)의 말단에 TLR-7/8a를 혼입하는데 사용될 수 있는 TLR-7/8a (및 보다 넓게는 약물, (D)) 관능화 개시제의 예이다. ACVA-TT를 2B와 반응시켜 ACVA-2B를 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 ACVA-TT (200.5 mg, 0.415 mmol), 2B, 화합물 B, (258.7 mg, 0.831 mmol), 및 DCM 1 mL를 첨가하였다. 반응을 실온에서 추가 1시간 동안 진행되도록 한 후, 용매를 제거하였다. 조 생성물을 애질런트 프렙 C-18 칼럼, 50x100 mm, 5 μm 상에서 12분에 걸쳐 27-47% 아세토니트릴/H₂O (0.05% TFA)의 구배를 사용하는 정제용 HPLC 시스템 상에서 정제하였다. 생성물 분획을 합하고, 동결건조시켜 백색 고체 (214.7 mg, 59.5%)를 수득하였다. ESI-MS: m/z = 868.2 (M-H)⁺.

화합물 12

(CTA-TT)

화합물 12. 디티오벤조산 1-시아노-1-메틸-4-옥소-4-(2-티옥소티아졸리딘-3-일)부틸 에스테르, "CTA-TT"는 TT-관능화 사슬 전달제 (CTA)이며, 이는 중합 동안 중합체 아암 (A) 상에 TT 관능기를 도입하는데 사용될 수 있다. 4-시아노-4-(페닐카르보노티오일티오)펜탄산 (CTA-COOH) 중 카르복실산을 2-티아졸린-2-티올을 사용하여 활성화시켜 CTA-TT를 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 CTA-COOH (499.8 mg, 1.79 mmol), 2-티아졸린-2-티올 (196.5 mg, 1.65 mmol), DMAP (8 mg, 0.065 mmol), 및 DCM 10 mL를 첨가하였다. 혼합물을 빙조 15분 동안 격렬히 교반한 후, EDC (446.2 mg, 2.33 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온으로 천천히 가온되도록 하고, 추가의 15분 동안 반응시킨 후, NaHCO₃의 포화 용액 (10 mL x 2) 및 DI 수 (10 mL x 2)로 세척하였다. 이어서, 유기 상을 MgSO₄ 상에서 건조시키고, 증발시켜 건조 생성물을 수득하였으고, 이를 애질런트 프렙 C-18 칼럼, 30x100 mm, 5 μm 상에서 12분에 걸쳐 58-78% 아세토니트릴/H₂O (0.05% TFA)의 구배를 사용하는 정제용 HPLC 시스템 상에서 정제하였다. 생성물을 6.5분에 용리시키고, 생성물 분획을 합하고, 동결건조시켜 적색 점성 액체 (400.0 mg, 63.8%)를 수득하였다. ESI-MS: m/z = 381.0 (M-H)⁺.

화합물 13

(CTA-Pg)

화합물 13. 디티오벤조산 1-시아노-1-메틸-3-프로프-2-이닐카르바모일프로필 에스테르 "CTA-Pg"는 Pg-관능화 CTA이며, 이는 중합 동안 중합체 아암 (A) 상에 Pg 관능기를 도입하는데 사용될 수 있다. CTA-COOH를 3-아미노-1-프로핀과 반응시켜 CTA-Pg를 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 CTA-COOH (100.0 mg, 0.358 mmol), 3-아미노-1-프로핀 (21.69 mg, 0.394 mmol), HATU (272.2 mg, 0.716 mmol), DIEA (185.0 mg, 1.432 mmol), 및 DMF 4 mL를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반한 후, NaHCO₃의 포화 용액 (10 mL x 2) 및 염수 (10 mL x 1)로 세척하였다. 이어서, 유기 상을 MgSO₄ 상에서 건조시키고, 증발시켜 건조 생성물을 수득하였으고, 이를 애질런트 프렙 C-18 칼럼, 50x100 mm, 5 μm 상에서 12분에 걸쳐 40-70% 아세토니트릴/H₂O (0.05% TFA)의 구배를 사용하는 정제용 HPLC 시스템 상에서 정제하였다. 생성물을 8.5분에 용리시키고, 생성물 분획을 합하고, 동결건조시켜 적색 점성 액체 (54.0 mg, 47.7%)를 수득하였다. ESI-MS: m/z = 317.1 (M-H)⁺.

화합물 14

(CTA-2B)

화합물 14. CTA-2B는 2B-관능화된 CTA이며, 이는 중합 동안 중합체 아암 (A) 상에 TLR-7/8a 관능기를 도입하는데 사용될 수 있는 TLR-7/8a 또는 보다 광범위하게 (약물) 관능화 CTA의 예이다. CTA-NHS를 2B, 화합물 B와 반응시켜 CTA-2B를 합성하였다. 20 mL 섬광 바이알에 CTA-NHS (200.6 mg, 0.533 mmol), 2B (165.6 mg, 0.532 mmol), 및 DCM 3 mL를 첨가하였다. 반응을 실온에서 40분 동안 진행되도록 한 후, DI 수 (10 mL x 2)로 세척하였다. 이어서, 유기 상을 MgSO₄ 상에서 건조시키고, 증발시켜 건조 생성물을 암적색 고체 (250 mg, 82.1%)로서 수득하였다. ESI-MS: m/z = 573.7 (M-H)⁺.

화합물 15

(ACVA-술포-DBCO)

화합물 15. ACVA-술포-DBCO는 중합 또는 캡핑 동안 중합체 아암 (A)의 말단 상에 수용성 변형 알킨을 도입하는데 사용될 수 있는 수용성 변형-알킨 관능화 개시제의 예이다. ACVA-TT를 술포-DBCO-PEG4-아민과 반응시켜 ACVA-술포-DBCO를 합성하였다. ACVA-TT (32.2 mg, 0.067 mmol) 및 술포-DBCO-PEG4-아민 (100.0 mg, 0.148 mmol)을 DCM 2 mL 중에 용해시킨 후, 트리에틸아민 (30.0 mg, 0.30 mol)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 1시간 동안 진행되도록 하였다. 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 (바이오타지 SNAP 울트라 25g), 및 20 CV에 걸쳐 DCM 중 5-20% MeOH의 구배 (생성물은 18% MeOH에서 용리됨)를 사용하는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 순수한 생성물을 함유하는 분획을 합하고, 건조시켜 최종 생성물 (115.2 mg, 84.1%)을 수득하였다. ESI-MS: m/z = 797.4 [(M-2H)]²⁺.

화합물 16

(ACVA-VZ)

화합물 16. ACVA-VZ는 분해성 펩티드-관능화 개시제의 예이며, 이는 분해성 펩티드를 중합 또는 캡핑 동안 중합체 아암 (A)의 말단 상에 도입하는데 사용될 수 있다. ACVA-TT를 발린-시트룰린 (VZ) 펩티드와 반응시켜 ACVA-VZ를 합성하였다. ACVA-TT (62.3 mg, 0.13 mmol) 및 VZ (100.0 mg, 0.36 mmol)를 DMSO 1 mL 중에 용해시킨 후, 트리에틸아민 (44.2 mg, 0.44 mmol)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 2시간 동안 진행되도록 하였다. 조 생성물을 애질런트 프렙 C-18 칼럼, 50x100 mm, 5 μm 상에서 12분에 걸쳐 16-31% 아세토니트릴/H₂O (0.05% TFA)의 구배를 사용하는 정제용 HPLC 시스템 상에서 정제하였다. 생성물 분획을 합하고, 동결건조시켜 최종 생성물 (91.5 mg, 89.1%)을 수득하였다.

화합물 17

(ACVA-A'VZA'-TT)

화합물 17. ACVA-A'VZA'-TT는 TT-활성화 분해성 펩티드-관능화 개시제의 예이며, 이는 TT-활성화 분해성 펩티드를 중합 또는 캡핑 동안 중합체 아암 (A)의 말단 상에 도입하는데 사용될 수 있다. ACVA-TT를 β-알라닌-발린-시트룰린-β-알라닌 (A'VZA') 펩티드와 반응시켜 ACVA-A'VZA'를 수득하고, 이어서 카르복실산을 2-티아졸린-2-티올로 활성화시킴으로써 ACVA-A'VZA'-TT를 합성하였다. ACVA-TT (26.0 mg, 0.054 mmol) 및 A'VZA' (50.0 mg, 0.12 mmol 포함)를 DMSO 1.5 mL 중에 용해시킨 후, 트리에틸아민 (48.6 mg, 0.48 mmol)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 2시간 동안 진행되도록 하였다. 조 생성물을 애질런트 프렙 C-18 칼럼, 30x100 mm, 5 μm 상에서 12분에 걸쳐 5-40% 아세토니트릴/H₂O (0.05% TFA)의 구배를 사용하는 정제용 HPLC 시스템 상에서 정제하였다. 표적화된 생성물을 함유하는 분획을 합하고, 동결건조시켜 ACVA-A'VZA' (53.0 mg, 91.1%)를 수득하였다. ACVA-A'VZA' (10.0 mg, 0.0093 mmol) 및 2-티아졸린-2-티올 (2.8 mg, 0.02 mmol)을 DMF 중에 용해시킨 후, 1-[비스(디메틸아미노)메틸렌]-1H-1,2,3-트리아졸로[4,5-b]피리디늄 3-옥시드 헥사플루오로포스페이트 (HATU) (7.1 mg, 0.019 mmol) 및 트리에틸아민 (3.8 mg, 0.037 mmol)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 2시간 동안 진행되도록 한 후, 조 생성물을 정제용 HPLC 시스템 상에서 정제하여 최종 생성물 ACVA-A'VZA'-TT를 수득하였다.

화합물 18

[비스-(술포-DBCO)-PEG3]

화합물 18. 비스(술포-DBCO)-PEG3은 NH2-PEG3-NH2를 술포-DBCO-테트라플루오로페닐 (TFP) 에스테르와 반응시켜 합성된 동종-이관능성 링커이다. NH2-PEG3-NH2 (8.3 mg, 0.037 mmol) 및 술포-DBCO-TFP 에스테르 (50.0 mg, 0.083 mmol)를 DCM 1 mL 중에 용해시킨 후, 트리에틸아민 (16.0 mg, 0.16 mmol)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 1시간 동안 진행되도록 하였다. 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 및 DCM 중 10-20% MeOH의 구배 (생성물은 10% MeOH에서 용리되었음)를 사용하는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 순수한 생성물을 함유하는 분획을 합하고, 건조시켜 최종 생성물 (45.2 mg, 109.6%)을 수득하였다. ESI-MS: m/z = 1097 (M-H)⁺.

화합물 19

(술포-DBCO-PEG4-Pg2)

화합물 19. 출발 물질로서 프로파르길 NHS 에스테르, 아미노-PEG4-술포-DBCO, 및 Boc-Lys(Boc)-OH를 사용하여 3 단계로 증폭 링커 술포-DBCO-PEG4-Pg2를 합성하였다. Boc-Lys(Boc)-OH (1.0 g, 2.89 mmol, 1 당량), TT (378.5 mg, 3.18 mmol, 1.1 당량) 및 EDC (719.4 mg, 3.75 mmol, 1.3 당량)를 DCM 10 mL 중에 용해시켰다. DCM 중 100 mg/mL 원액으로서 DMAP (35.3 mg, 0.29 mmol, 0.1 당량)를 첨가하였다. 용액은 밝은 황색으로 변하였고, 실온에서 1시간 동안 반응되도록 하였다. DCM을 진공 하에 제거한 후, 조 생성물을 DMSO 700 uL 중에 용해시키고 0.1M HCl 50 mL (2회) 및 DI 수 중에 침전시켰다. 중간체, Boc-Lys(Boc)-TT를 황색 고체로서 수득하였다.

Boc-Lys(Boc)-TT (238.1 mg, 0.53 mmol, 2.41 당량) 및 술포-DBCO-PEG4-NH2 (150.5 mg, 0.22 mmol, 1 당량)를 DMSO에 용해시킨 후, TEA (74.2 uL, 0.53 mmol, 2.41 당량)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 생성물을 20 CV에 걸쳐 0-95% 아세토니트릴/H₂O (0.05% TFA)의 구배를 사용하는 플래쉬 역상 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 순수한 분획을 합하고, -80℃에서 동결시키고, 동결건조시켜 Boc-Lys(Boc)-PEG4-술포-DBCO를 회백색 고체로서 수득하였다. Boc-Lys(Boc)-PEG4-술포-DBCO (77.9 mg, 0.08 mmol, 1 당량)를 DCM 700 uL 중에 용해시켰다. 이어서, DI 수 5 uL, 트리이소프로필실란 (TIPS) 5 uL 및 TFA 300 uL를 반응 플라스크에 첨가하였다. Boc 탈보호 반응을 실온에서 30분 동안 진행되도록 하였다. 반응 혼합물 상에 공기를 취입하여 DCM 및 TFA를 제거한 후, 중간체, NH2-Lys(NH2)-PEG4-술포-DBCO를 고진공 하에 건조시켜 암색 오일을 수득하였다.

NH2-Lys(NH₂)-PEG4-술포-DBCO (37 mg, 0.046 mmol, 1 당량)를 DMSO 1 mL 중에 용해시킨 후, TEA (19.3 uL, 0.14 mmol, 3 당량)를 첨가하였다. 실온에서 5분 동안 교반한 후, 프로파르길 NHS 에스테르 (22.8 mg, 0.1 mmol, 2.2 당량)를 반응 플라스크에 첨가하였다. 1시간 후 반응이 완료되었고, LC-MS로 확인하였다. 생성물, 술포-DBCO-PEG4-Pg2를 추가 정제 없이 사용하였다. ESI-MS: m/z = 1023.4 (M-H)⁺.

실시예 3 - 중합체 아암 (A)의 합성

화합물 20

(TT-PHPMA-DTB)

화합물 20은 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. 70℃에서 16시간 동안 tert-부탄올 (tBuOH) 중 사슬 전달제로서 CTA-TT 및 개시제로서 ACVA-TT를 사용하여 HPMA의 RAFT 중합을 통해 TT-관능화 폴리[N-(2-히드록시프로필)메타크릴아미드] (TT-PHPMA-DTB)를 합성하였다. 초기 단량체 농도 [HPMA]₀ = 1 mol/L, 몰비 [CTA-TT]₀:[ACVA-TT]₀ = 1:0.5이며, [HPMA]₀:[CTA-TT]₀을 변경하여 상이한 사슬 길이를 갖는 중합체를 수득하였다. 10 kDa의 분자량을 목표로 하는 TT-PHPMA-DTB를 제조하는 전형적인 중합을 위해 하기 절차를 이용하였다: HPMA (572.0 mg, 4.00 mmol)를 tBuOH 4 mL에 용해시켰다. CTA-TT (15.2 mg, 0.040 mmol) 및 ACVA-TT (9.65 mg, 0.020 mmol)를 무수 DMSO 중에 용해시킨 후, 단량체 용액과 혼합하였다. 혼합물을 5 mL 앰플로 옮기고, 고무 격막으로 밀봉하고, 실온에서 30분 동안 Ar (g)로 폭기하였다. 이어서, 플라스크를 70℃로 예열된 물 순환기에 침지시키고, 16시간 동안 중합시켰다. 중합체를 아세톤에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 담분홍색 분말을 수득하였다 (277.3 mg, 40.1% 수율). GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 10.05 kDa 및 10.30 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.02였다. UV-Vis 분광법 [ε₃₀₅ (TT) = 10300 L/(mol·cm), ε₃₀₅ (DTB) = 12600 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 사슬 말단 관능기는 (TT+DTB)% = 95.3%를 나타냈다.

화합물 21

[TT-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-DTB]

화합물 21은 친수성 단량체, 및 알킨 기를 갖는 반응성 단량체 (E)를 갖는 공중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. 70℃에서 16시간 동안 tert-부탄올 (tBuOH)/N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc) 중 사슬 전달제로서 CTA-TT 및 개시제로서 ACVA-TT를 사용하여 HPMA 및 MA-b-Ala-Pg의 RAFT 중합을 통해 TT-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-DTB 랜덤 공중합체를 합성하였다. 초기 단량체 농도 [∑M]₀ = [HPMA + MA-b-Ala-Pg]₀ = 1 mol/L이고, 몰비 [CTA-TT]₀:[ACVA-TT]₀ = 1:0.5였다. [∑M]₀:[CTA-TT]₀은 상이한 사슬 길이를 갖는 표적 중합체에 따라 달라지는 반면에, 반응성 부위-함유 공단량체 MA-b-Ala-Pg의 몰 백분율은 각 중합체 쇄가 보유하는 화물 분자 (예를 들어, 소분자 약물, 펩티드)의 최대 수를 제어한다. 5 mol%의 공단량체 MA-b-Ala-Pg 및 40 kDa의 분자량을 목표로 하는 TT-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-DTB를 제조하는 전형적인 중합을 위해 하기 절차를 이용하였다: HPMA (340.7 mg, 2.375 mmol) 및 MA-b-Ala-Pg (24.1 mg, 0.125 mmol)를 2.13 mL의 tBuOH에 용해시켰다. 이어서, 무수 DMAc 중 100 mg/mL 원액으로서의 CTA-TT (3.2 mg, 0.008 mmol) 및 무수 DMAc 중 50 mg/mL 원액으로서의 ACVA-TT (2.0 mg, 0.004 mmol)를 단량체 용액에 첨가하였다. 혼합물을 5 mL 앰플로 옮기고, 고무 격막으로 밀봉하고, 실온에서 30분 동안 Ar (g)로 폭기하였다. 이어서, 플라스크를 70℃로 예열된 물 순환기에 침지시키고, 16시간 동안 중합시켰다. 생성된 중합체를 아세톤에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 담분홍색 분말을 수득하였다 (208.9 mg, 57.7% 수율). GPC-MALS에 의해 측정된 수-평균 분자량 (M_n) 및 중량-평균 분자량 (M_w)은 각각 39.27 kDa 및 42.85 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.09였다. UV-Vis 분광법 [ε₃₀₅ (TT) = 10300 L/(mol·cm), ε₃₀₅ (DTB) = 12600 L/(mol·cm)] 에 의해 측정된 사슬 말단 관능기는 (TT+DTB)%= 121.8%를 나타냈다.

화합물 22

(TT-PHPMA-Pg)

화합물 22는 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. TT-PHPMA-DTB를 10-20 몰 과량의 ACVA-Pg와 반응시켜 프로파르길 관능기를 도입하였다. 반응의 실시예: 건조 중합체 TT-PHPMA-DTB (198 mg, 19.7 μmol) 및 ACVA-Pg (70.3 mg, 198.9 μmol)를 무수 DMSO 3.0 mL 중에 용해시켰다. 용액을 5 mL 앰플로 옮기고, 고무 격막으로 밀봉하고, 실온에서 30분 동안 Ar (g)로 폭기하였다. 이어서, 플라스크를 70℃로 예열된 물 순환기에 침지시키고, 3시간 동안 반응시켰다. 중합체를 아세톤에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 회백색 분말을 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 M_n 및 M_w는 각각 10.80 kDa 및 12.10 kDa이었고, PDI는 1.12였다. UV-Vis 분광법 [ε₃₀₅(TT) = 10300 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 사슬 말단 관능기는 (TT)% = 100%를 나타냈다. 주: 본 실시예에서, TT 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, Pg 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 23

(TT-PHPMA-DBCO)

화합물 23은 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. ACVA-Pg를 ACVA-DBCO로 대체한 것을 제외하고는, 화합물 22에 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 TT-PHPMA-DBCO를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, TT 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, 변형-알킨 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 24

(TT-PHPMA-N₃)

화합물 24는 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. ACVA-Pg를 ACVA-N₃으로 대체한 것을 제외하고는, 화합물 22에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 TT-PHPMA-N₃을 합성하였다. 주: 본 실시예에서, TT 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, N3 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 25

(TT-PHPMA-mTz)

화합물 25는 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. ACVA-Pg를 ACVA-mTz로 대체한 것을 제외하고는, 화합물 22와 동일한 방법을 사용하여 TT-PHPMA-mTz를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, TT 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, 메틸테트라진 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 26

(TT-PHPMA-2B)

화합물 26은 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. ACVA-Pg를 ACVA-2B로 대체한 것을 제외하고는, 화합물 22와 동일한 방법을 사용하여 TT-PHPMA-2B를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, TT 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, 2B 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다

화합물 27

(TT-PHPMA-술포-DBCO)

화합물 27은 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. ACVA-Pg를 ACVA-술포-DBCO로 대체한 것을 제외하고는, 화합물 22, TT-PHPMA-Pg와 동일한 방식으로 TT-PHPMA-술포-DBCO를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, TT 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, 수용성 변형-알킨 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 28

(TCO-PHPMA-N₃)

화합물 28은 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 예는 중합체 아암 (A)이다. 촉매로서 트리에틸아민을 사용하여 화합물 24, TT-PHPMA-N3의 카르보닐티아졸리딘-2-티온 (TT)을 5-7 몰 과량의 TCO-PEG3-아민과 반응시켜 TCO-PHPMA-N₃을 합성하였다. TT-PHPMA-N3으로부터 TCO-PHPMA-N3의 전형적인 합성 절차를 위해 하기 절차를 이용하였다: TT-PHPMA_40k-N3 (62.1 mg, 1.6 μmol) 및 TCO-PEG3-아민 (3.5 mg, 9.6 μmol)을 무수 DMSO 800 μL 중에 용해시켰다. 이어서, 트리에틸아민 (1.3 mg, 12.7 μmol)을 혼합물에 첨가하고, 반응을 실온에서 5시간 동안 진행되도록 하였다. 생성물을 아세톤 (6-8x 부피)에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 회백색 고체를 수득하였다 (57.9 mg, 92.4%).

화합물 29

(mTz-PHPMA-N₃)

화합물 29는 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. 화합물 24의 카르보닐티아졸리딘-2-티온 (TT)을 5-7 몰 과량의 mTz-아민과 반응시켜 mTz-PHPMA-N₃을 합성하였다. TT-PHPMA-N3으로부터 mTz-PHPMA-N3의 전형적인 합성 절차를 위해 하기 절차를 이용하였다: 1.5 mL 원심분리 튜브에 TT-PHPMA_40k-N₃ (80 mg, 2.05 μmol) 및 무수 DMSO 400 μL를 첨가하였다. 중합체를 완전히 용해시킨 후, DMSO 중 50 mg/mL 원액으로서 mTz-아민 (58.0 μL, 10.3 μmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 진행되도록 하였다. 이어서, 중합체를 아세톤에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 분홍색 분말을 수득하였다 (60.6 mg, 75.8% 수율). GPC-MALS에 의해 측정된 M_n 및 M_w는 각각 37.9 kDa 및 41.2 kDa이었고, PDI는 1.09였다. UV-Vis 분광법 [ε₂₆₈ (mTz) = 14629 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 사슬 말단 관능기는 (mTz)% = 96.3%를 나타냈다.

화합물 30

(mTz-PHPMA-말레이미드)

화합물 30은 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. 화합물 29, mTz-PHPMA-N3의 아지드 기 (N₃)를 10 몰 과량의 술포-DBCO-PEG4-말레이미드와 반응시켜 mTz-PHPMA-말레이미드를 합성하였다. mTz-PHPMA-N3으로부터의 mTz-PHPMA-MI의 전형적인 합성 절차를 위해 하기 절차를 이용하였다: mTz-PHPMA_56k-N3 (11.9 mg, 0.21 μmol)을 무수 DMSO 50 μL 중에 용해시킨 후, 술포-DBCO-PEG4-말레이미드 (1.8 mg, 무수 DMSO 중 100 mg/mL, 2.1 μmol)를 첨가하였다. 반응을 실온에서 16시간 동안 진행되도록 한 후, 생성물을 아세톤 (6-8x 부피)에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 담분홍색 고체를 수득하였다 (9.2 mg, 76.2%).

화합물 31

(mTz-PHPMA-FITC)

화합물 31은 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. 말레이미드-티올 커플링 화학을 통해 FITC 염료 (FITC-Ahx-GSGSGSCG)를 함유하는 펩티드를 화합물 30, mTz-PHPMA-말레이미드에 접합시켜 mTz-PHPMA-FITC 펩티드를 합성하였다. 전형적인 합성을 위해 하기 절차를 이용하였다: mTz-PHPMA_56k-말레이미드 (2.0 mg, 0.036 μmol)를 무수 DMSO 10 μL 중에 용해시킨 후, FITC-펩티드 (2.0 mg, 무수 DMSO 중 20 mg/mL, 0.047 μmol)를 첨가하였다. 반응을 실온에서 16시간 동안 진행되도록 한 후, 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)를 사용하여 특징화하였다. 생성된 접합체는 488 nm (FITC 흡광도 파장)에서 표적화된 UV 흡광도를 나타내었고, 원래의 중합체는 흡광도를 갖지 않았다.

화합물 32

(Pg-PHPMA-DTB)

화합물 32는 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B)로 구성된 단독중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. 주: 중합체 상에 존재하는 디티오벤조에이트 (DTB)는, 중합체가 살아있고 추가의 단량체를 첨가할 수 있거나 캡핑될 수 있음을 나타낸다. ACVA-TT 및 CTA-TT를 ACVA-Pg 및 CTA-Pg로 대체한 것을 제외하고는, 화합물 20에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 Pg-PHPMA-DTB를 합성하였다.

화합물 33

[Pg-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-DTB]

화합물 33은 2개의 상이한 말단 기 관능기 (헤테로텔레켈릭)를 갖는 친수성 단량체 (B) 및 반응성 단량체 (E)로 구성된 공중합체의 중합체 아암 (A) 예이다. 주: 중합체 상에 존재하는 디티오벤조에이트 (DTB)는, 중합체가 살아있고 추가의 단량체를 첨가할 수 있거나 캡핑될 수 있음을 나타낸다. CTA-Pg 및 ACVA-Pg를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 21, TT-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-DTB에 대해 기재된 바와 동일한 합성 절차에 따라 Pg-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-DTB 랜덤 공중합체를 합성하였다. 담분홍색 분말을 48.2% 수율로 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 36.34 kDa 및 40.06 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.10이었다. UV-Vis 분광법 [ε₃₀₅ (DTB) = 12600 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 사슬 말단 관능기는 DTB% = 112.5%를 나타냈다.

화합물 34

(Pg-PHPMA-TT)

ACVA-TT를 ACVA-Pg 대신에 사용한 것을 제외하고는, 화합물 22에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 화합물 32로부터 화합물 34, Pg-PHPMA-TT를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, Pg 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, TT 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 35

(Pg-PHPMA-DBCO)

화합물 35. ACVA-DBCO를 ACVA-TT 대신에 사용한 것을 제외하고는, 화합물 34에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 Pg-PHPMA-DBCO를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, Pg 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, 변형-알킨 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 36

(Pg-PHPMA-N₃)

화합물 36. 화합물 34에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하지만 ACVA-TT 대신 ACVA-N₃을 사용하여 Pg-PHPMA-N₃을 합성하였다. 주: 본 실시예에서, Pg 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, 아지드 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 37

(Pg-PHPMA-술포-DBCO)

화합물 37. ACVA-TT를 ACVA-술포-DBCO로 대체한 것을 제외하고는, 화합물 34, Pg-PHPMA-TT에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 Pg-PHPMA-술포-DBCO를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, Pg 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, 수용성 변형-알킨 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 38

(Pg-PHPMA-VZ-TT)

화합물 38. ACVA-TT를 ACVA-VZ-TT로 대체한 것을 제외하고는, 화합물 34, Pg-PHPMA-TT에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 Pg-PHPMA-VZ-TT를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, Pg 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, TT-활성화된 펩티드를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 39

[Pg-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-TT]

화합물 39. 화합물 34, Pg-PHPMA-TT에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 화합물 33 Pg-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-DTB를 ACVA-TT로 캡핑함으로써 Pg-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-Pg)-TT를 합성하였다. 주: 본 실시예에서, Pg 기를 중합 단계 동안 중합체에 첨가하고, TT 관능기를 캡핑 동안 다른 말단에 첨가하였다.

화합물 40

(2B-PHPMA-DTB)

화합물 40. ACVA-TT 및 CTA-TT를 ACVA-2B 및 CTA-2B로 대체하고, M_n = 10 kDa을 목표로 [M]₀:[CTA-2B]₀을 조정한 것을 제외하고는, 화합물 20, TT-PHPMA-DTB에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 2B-PHPMA-DTB를 합성하였다. 담분홍색 분말을 48.2% 수율로 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 11.86 kDa 및 12.82 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.08이었다.

화합물 41

(TT-PDEGMA-DTB)

화합물 41. 70℃에서 3시간 동안 1,4-디옥산/DMSO 중 사슬 전달제로서 CTA-TT 및 개시제로서 ACVA-TT를 사용하여 DEGMA의 RAFT 중합을 통해 TT-PDEGMA-DTB를 합성하였다. 초기 단량체 농도 [DEGMA]₀ = 4.0 mol/L, 몰비 [CTA-TT]₀:[ACVA-TT]₀ = 1:0.2이고, [DEGMA]₀:[CTA-TT]₀을 변경하여 상이한 사슬 길이를 갖는 중합체를 수득하였다. 20 kDa의 분자량을 목표로 하는 TT-PDEGMA-DTB를 제조하는 전형적인 중합을 위해 하기 절차를 이용하였다: DEGMA (1003.0 mg, 5.32 mmol)를 1,4-디옥산 1.3 mL 중에 용해시켰다. 무수 DMSO 중 100 mg/mL 원액으로서의 CTA-TT (16.87 mg, 0.044 mmol) 및 무수 DMSO 중 50 mg/mL 원액으로서의 ACVA-TT (4.28 mg, 0.009 mmol)를 단량체 용액에 첨가하였다. 혼합물을 5 mL 앰플로 옮기고, 고무 격막으로 밀봉하고, 실온에서 30분 동안 Ar (g)로 폭기하였다. 이어서, 플라스크를 70℃로 예열된 물 순환기에 침지시키고, 3시간 동안 중합하였다. 중합체를 디에틸 에테르에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 분홍색 고체를 수득하였다 (460.7 mg, 45.2% 수율). GPC-MALS에 의해 측정된 수-평균 분자량 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 21.53 kDa 및 22.09 kDa이었고, 및 다분산도 (PDI)는1.03이었다.

화합물 42

(TT-PHPMA-b-PDEGMA-DTB)

화합물 42. 70℃에서 16시간 동안 tBuOH/DMAc (5/5, v/v) 중 거대분자 사슬 전달제 (매크로-CTA)로서 화합물 20, TT-PHPMA-DTB, 및 개시제로서 2,2'-아조비스 (2-메틸프로피오니트릴) (AIBN)을 사용하여 DEGMA의 RAFT 메카니즘을 통한 쇄-연장 중합을 통해 TT-PHPMA-b-PDEGMA-DTB를 합성하였다. [DEGMA]₀ = 0.67 mol/L이고, [매크로-CTA]₀:[AIBN]₀ = 1:0.2였다. 예를 들어, TT-PHPMA12.8k-DTB가 매크로-CTA로 사용된 경우, [DEGMA]₀: [매크로-CTA]₀은 Mn (PDEGMA)= 20 kDa을 목표로 100으로 조정된다. TT-PHPMA-DTB (257.0 mg, 20.0 μmol)를 무수 DMAc 1.5 mL 중에 용해시켰다. 이어서, 무수 DMAc 중 50 mg/mL 원액으로서 AIBN (0.66 mg, 4.0 μmol), DEGMA (376.4 mg, 2.00 mmol) 및 무수 tBuOH 1.5 mL를 매크로-CTA 용액에 첨가하였다. 혼합물을 5 mL 앰플로 옮기고, 고무 격막으로 밀봉하고, 실온에서 30분 동안 Ar (g)로 폭기하였다. 이어서, 플라스크를 70℃로 예열된 물 순환기에 침지시키고, 18시간 동안 중합시켰다. 중합체를 디에틸 에테르에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 담분홍색 고체를 수득하였다 (537.1 mg, 84.8% 수율). GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 32.27 kDa 및 34.33 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.06이었다.

화합물 43

(TT-PHPMA-b-PDEGMA-DBCO)

화합물 43. 화합물 23, TT-PHPMA-DTB에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 이용하여 화합물 42, TT-PHPMA-b-PDEGMA-DTB를 ACVA-DBCO로 캡핑함으로써 TT-PHPMA-b-PDEGMA-DBCO를 합성하였다.

화합물 44

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-DTB]

화합물 44. 70℃에서 16시간 동안 1:1 tert-부탄올 (tBuOH) 및 디메틸아세트아미드 (DMAc) 중 사슬 전달제로서 CTA-N3 및 개시제로서 ACVA-N3을 사용하여 HPMA 및 Ma-b-Ala-TT의 RAFT 중합을 통해 N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-DTB를 합성하였다. [HPMA]₀: [Ma-b-Ala-TT]₀ = 7:3과 함께 초기 단량체 농도 [HPMA/Ma-b-Ala-TT]₀ = 1 mol/L, 몰비 [CTA-N3]₀: [ACVA-N3]₀ = 1:0.5였고, [HPMA/Ma-b-Ala-TT]₀: [CTA-N3]₀을 변경하여 상이한 사슬 길이를 갖는 중합체를 수득하였다. 40 kDa의 분자량을 목표로 N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-DTB를 제조하는 통상적인 중합을 위해 다음 절차를 이용하였다: HPMA (1503.50 mg, 10.50 mmol)를 tBuOH 9.5 mL 중에 용해시켰다. Ma-b-Ala-TT (1162.60 mg, 4.50 mmol)를 무수 DMAc 9.5 mL 중에 용해시키고, HPMA 용액과 합하였다. CTA-N3 (19.70 mg, 0.055 mmol) 및 ACVA-N3 (12.10 mg, 0.027 mmol)을 무수 DMAc 중에 용해시킨 후, 단량체 용액과 혼합하였다. 혼합물을 20 mL 앰플로 옮기고, 고무 격막으로 밀봉하고, 실온에서 45분 동안 Ar (g)로 폭기하였다. 플라스크를 70℃로 예열된 물 순환기에 침지시키고, 16시간 동안 중합하였다. 중합체를 아세톤에 대해 3회 침지시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 오렌지색 분말을 수득하였다 (1498 mg, 55.8% 수율). GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 36.63 kDa 및 37.71 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.03이었다. UV-Vis 분광법 [ε₃₀₅ (TT) = 10300 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 어레이된 관능기는 34.2 mol% TT를 나타냈다.

화합물 45

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-Pg]

화합물 45는 친수성 단량체 (B) 및 반응성 단량체 (E)를 갖는 공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이다. 화합물 22와 동일한 합성 절차에 따라 화합물 44, N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-DTB를 ACVA-Pg로 캡핑하여 N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-Pg를 합성하였다.

화합물 46

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-Pg]

화합물 46은 친수성 단량체 (B) 및 반응성 단량체 (E)를 갖는 공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이며, 여기서 반응성 단량체는 아미드 결합을 통해 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된다. 화합물 45의 카르보닐티아졸리딘-2-티온 (TT) 기를 2BXy (화합물 A) 및 아미노-2-프로판올과 몰비 [2BXy]:[아미노-2-프로판올] = 1:2로 반응시켜 N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-Pg를 합성하였다. 구체적으로, N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-Pg (40.00 mg, 1.05 μmol 중합체, 72 μmol TT) 및 DMSO 2 mL를 20 mL 섬광 바이알에 첨가하였다. 중합체를 완전히 용해시킨 후, 2BXy (7.80 mg, 21.77 μmol) 및 트리에틸아민 (15.10 μL, 110 μmol)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 2시간 동안 진행되도록 한 후 아미노-2-프로판올 (4.50 mg, 60 μmol)을 첨가하고, 그 후 추가 시간 동안 진행시켰다. 이어서, 중합체를 20 kDa의 분자량 컷오프 (MWCO)를 갖는 재구성된 셀룰로스 (RC) 막을 사용하여 메탄올에 대해 2시간 동안 3회 투석함으로써 정제하였다. 중합체를 디에틸 에테르에 대해 침전시킴으로써 수집하고, 진공 오븐에서 밤새 건조시켰다. 생성물을 백색 분말 (31.4 mg, 70.6% 수율)로서 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 M_n 및 M_w는 각각 50.21 kDa 및 54.95 kDa이었고, PDI는 1.09였다. UV-Vis 분광법 [ε325 (2BXy) = 5012 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 2BXy 함량은 10.28 mol% 2BXy를 나타냈다.

화합물 47

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-Gly)-Pg]

화합물 47은 친수성 단량체 (B), 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 카르복실산 기를 갖는 하전된 단량체 (C) (pH 7.4에서 음으로 하전됨)를 갖는 삼원공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이다. 주: 약물은 아미드 결합을 통해 반응성 단량체에 연결되었다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-Gly)-Pg를 화합물 46과 동일한 방식으로 합성하되, 글리신을 아미노-2-프로판올 대신에 사용하고, 비 DMSO:PBS (1x) = 4:1을 용매로서 사용하였다.

화합물 48

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-COOH)-Pg]

화합물 48은 친수성 단량체 (B), 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 카르복실산 기를 갖는 하전된 단량체 (C) (pH 7.4에서 음으로 하전됨)를 갖는 삼원공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이다. 주: 약물은 아미드 결합을 통해 반응성 단량체에 연결되었다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-COOH)-Pg를 화합물 46과 동일한 방식으로 합성하되, 아미노-2-프로판올을 사용하지 않고, 대신에 나머지 TT 기를 2BXy의 첨가 후에 0.01M NaOH로 가수분해하였다.

화합물 49

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-메틸부탄산)-Pg]

화합물 49는 친수성 단량체 (B), 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 카르복실산 기를 갖는 하전된 단량체 (C) (pH 7.4에서 음으로 하전됨)를 갖는 삼원공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이다. 주: 약물은 아미드 결합을 통해 반응성 단량체에 연결되었다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-메틸부탄산)-Pg를 화합물 46과 동일한 방식으로 합성하되, 4-아미노-2-메틸부탄산을 아미노-2-프로판올 대신에 사용하였다.

화합물 50

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-디메틸부탄산)-Pg]

화합물 50은 친수성 단량체 (B), 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 카르복실산 기를 갖는 하전된 단량체 (C) (pH 7.4에서 음으로 하전됨)를 갖는 삼원공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이다. 주: 약물은 아미드 결합을 통해 반응성 단량체에 연결되었다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-디메틸부탄산)-Pg를 화합물 46과 동일한 방식으로 합성하되, 4-아미노-2,2-디메틸부탄산을 아미노-2-프로판올 대신에 사용하였다.

화합물 51

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-에틸렌디아민)-Pg]

화합물 51은 친수성 단량체 (B), 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 아민 기를 갖는 하전된 단량체 (C) (pH 7.4에서 양으로 하전됨)를 갖는 삼원공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이다. 주: 약물은 아미드 결합을 통해 반응성 단량체에 연결되었다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-에틸렌디아민)-Pg를 화합물 46과 동일한 방식으로 합성하되, 에틸렌디아민을 아미노-2-프로판올 대신에 사용하였다.

화합물 52

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-디메틸에틸렌디아민)-Pg]

화합물 52는 친수성 단량체 (B), 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 3급 아민 기를 갖는 하전된 단량체 (C) (pH 7.4에서 양으로 하전됨)를 갖는 삼원공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이다. 주: 약물은 아미드 결합을 통해 반응성 단량체에 연결되었다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-디메틸에틸렌디아민)-Pg를 화합물 46과 동일한 방식으로 합성하되, N,N'-디메틸에틸렌디아민을 아미노-2-프로판올 대신에 사용하였다.

화합물 53

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-디이소프로필에틸아민)-Pg]

화합물 53은 친수성 단량체 (B), 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 3급 아민 기를 갖는 하전된 단량체 (C) (pH 7.4에서 양으로 하전됨)를 갖는 삼원공중합체로 구성된 중합체 아암의 예이다. 주: 약물은 아미드 결합을 통해 반응성 단량체에 연결되었다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-디이소프로필에틸아민)-Pg를 화합물 46과 동일한 방식으로 합성하되, N,N'-디이소프로필에틸아민을 아미노-2-프로판올 대신에 사용하였다.

화합물 54

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-HZ-2BXy)-Pg]

화합물 54는 친수성 단량체 (B), 및 히드라존 결합을 통해 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E)로 구성된 중합체 아암의 예이다. 화합물 44의 TT 기를 히드라진 일수화물 및 아미노-2-프로판올과 몰비 [히드라진]:[아미노-2-프로판올] = 1:2로 반응시키고, 이들 중합체-결합된 히드라지드를 통해 화합물 D, 2BXy-HA에 히드라존 연결을 형성함으로써 N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-HZ-2BXy)-Pg를 합성하였다. 구체적으로, N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-Pg (10.00 mg, 0.26 μmol) 및 메탄올 100 μL를 2 mL 바이알에 첨가하였다. 중합체를 완전히 용해시킨 후, 히드라진 일수화물 (0.27 mg, 5.43 μmol)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 30분 동안 진행되도록 한 후 아미노-2-프로판올 (1.02 mg, 13.61 μmol)을 첨가하고, 그 후 추가 시간 동안 진행시켰다. 2BXy-HA (3.17 mg, 6.53 μmol) 및 32 μL DMSO를 아세트산 (20.61 μL, 360 μmol)의 첨가 직전에 바이알에 첨가하였다. 반응을 실온에서 밤새 진행되도록 하였다. 이어서, 중합체를 25 kDa의 분자량 컷오프 (MWCO)를 갖는 재구성된 셀룰로스 (RC) 막을 사용하여 메탄올에 대해 2시간 동안 3회 투석함으로써 정제하였다. 중합체를 디에틸 에테르에 대해 침전시킴으로써 수집하고, 진공 오븐에서 밤새 건조시켰다. 생성물을 백색 분말로서 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 M_n 및 M_w는 각각 59.61 kDa 및 61.09 kDa이었고, PDI는 1.02였다. UV-Vis 분광법 [ε325 (2Bxy) = 5012 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 2Bxy 함량은 9.79 mol% 2Bxy를 나타냈다.

화합물 55

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-HZ-피라루비신)-Pg]

화합물 55는 친수성 단량체 (B), 및 히드라존 결합을 통해 약물 (D), 즉 세포독성 안트라시클린, 피라루비신에 연결된 반응성 단량체 (E)로 구성된 중합체 아암의 예이다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-HZ-피라루비신)-Pg를 화합물 54와 동일한 방식으로 합성하되, 케톤을 함유하는 피라루비신을 2BXy-HA 대신에 사용하였다.

화합물 56

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-diABZI)-Pg]

화합물 56은 친수성 단량체 (B), 및 아미드 결합을 통해 약물 (D), 즉 STING 효능제 pip-diABZI에 연결된 반응성 단량체 (E)로 구성된 중합체 아암의 예이다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-diABZI)-Pg를 화합물 46과 동일한 방식으로 합성하되, 화합물 C, pip-diABZI를 2BXy 대신에 사용하였다.

화합물 57

[N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-HZ-diABZI)-Pg]

화합물 57은 친수성 단량체 (B), 및 히드라존 결합을 통해 약물 (D), 즉 STING 효능제 pip-diABZI-HA에 연결된 반응성 단량체 (E)로 구성된 중합체 아암의 예이다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-HZ-diABZI)-Pg를 화합물 54와 동일한 방식으로 합성하되, 화합물 E, diABZI-HA를 2BXy-HA 대신에 사용하고, DMSO를 용매로서 사용하였다.

화합물 58

[N3-폴리(MPC-co-MA-b-Ala-TT)-Pg]

화합물 58. 화합물 44, N3-폴리(HPMA-co-MA-b-Ala-TT)-DTB에 대해 기재된 바와 동일한 합성 절차에 따라 쯔비터이온성 단량체 MPC 및 아민-반응성 단량체 MA-b-Ala-TT를 무수 MeOH 중에서 중합시켜 N3-폴리(MPC-co-MA-b-Ala-TT)-Pg 랜덤 공중합체를 합성하였다. 한 합성을 예로 들면, [MPC]₀:[MA-b-Ala-TT]₀ = 7/3이고, [MPC + MA-b-Ala-TT]₀:[CTA-N3]₀을 30 mol%의 반응성 단량체를 함유하는 60 kDa 공중합체를 목표로 조정하였다. 중합을 70℃에서 16시간 동안 진행되도록 한 후, 정제하였다. 이어서, 화합물 45, TT-PHPMA-Pg와 동일한 합성 절차에 따라, 생성된 중합체를 사용하여 20 당량의 ACVA-Pg와 반응시켜 담황색 분말을 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 분자량은 47.02 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.04였다. UV-Vis 분광법 [ε₃₀₅ (TT) = 11300 L/(mol·cm)]에 측정된 TT 관능기는 TT% = 12.41%를 나타냈다.

화합물 59

[N3-폴리(MPC-co-MA-b-Ala-2BXy)-Pg]

화합물 59. 2BXy를 아미노-2-프로판올 없이 과량의 화합물 58과 반응시킨 것을 제외하고는, 화합물 46과 동일한 방식으로 N3-폴리(MPC-co-Ma-b-Ala-2Bxy)-Pg를 합성 및 정제하였다.

화합물 60

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-HPMA]-DTB)

화합물 60. 70℃에서 18시간 동안 tBuOH/DMAc (6/4, v/v) 중 거대분자 사슬 이동제 (매크로-CTA)로서 화합물 44, N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-DTB 및 개시제로서 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) (AIBN)을 사용하여 HPMA의 RAFT 메카니즘을 통한 쇄-연장 중합을 통해 N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-HPMA]-DTB를 합성하였다. [HPMA]₀:[매크로-CTA]₀을 변경하여 상이한 사슬 길이를 갖는 블록 공중합체를 수득하였다. 초기 단량체 농도 [HPMA]₀ = 0.9 mol/L였고, 몰비 [매크로-CTA]₀:[AIBN]₀ = 1:0.2였다. 예를 들어, HPMA (258.3 mg, 1.80 mmol)를 1.2 mL의 무수 tBuOH에 용해시켰다. N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-DTB (208.5 mg, 9.0 μmol)를 0.8 mL의 무수 DMAc에 용해시킨 후 단량체 용액과 혼합하였다. 이어서, 무수 DMAc 중 50 mg/mL 원액으로서의 AIBN (0.26 mg, 1.67 μmol)을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5 mL 앰플로 옮기고, 고무 격막으로 밀봉하고, 실온에서 20분 동안 Ar (g)로 폭기하였다. 이어서, 플라스크를 70℃로 예열된 물 순환기에 침지시키고, 18시간 동안 중합하였다. 아세톤/디에틸 에테르 (3/1, v/v)에 대해 3회 침전시킴으로써 중합체를 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 옅은 오렌지색 분말을 수득하였다 (277.0 mg, 59.3% 수율). GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 33.07 kDa 및 37.06 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.12였다. UV-Vis 분광법 [ε₃₀₅ (TT) = 10300 L/(mol·cm), ε₃₀₅ (DTB) = 12600 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 TT 관능기는 중합체 쇄당 TT 및 DTB 관능기의 수가 26 (12.6 mol% TT)임을 나타냈다.

화합물 61

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-HPMA]-Pg)

화합물 61은 한 블록 상의 친수성 단량체 (B) 및 반응성 단량체 (E), 및 다른 블록 상의 단지 친수성 단량체로 구성된 이블록 구조를 갖는 중합체 아암의 예이다. 주: 이 예에서 이블록 중합체는 중합체 아암의 각 말단에 상이한 관능기를 갖는 헤테로텔레켈릭이다. 화합물 22와 동일한 방식으로 ACVA-Pg를 사용하여 화합물 60을 캡핑함으로써 N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-HPMA]-Pg를 합성하였다.

화합물 62

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-HPMA]-Pg)

화합물 62는 한 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 아미드 결합을 통해 약물 (즉, TLR-7/8a, 2BXy)에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 다른 블록 상의 단지 친수성 단량체로 구성된 이블록 구조를 갖는 중합체 아암의 예이다. 주: 이 예에서 이블록 중합체는 중합체 아암의 각 말단에 상이한 관능기를 갖는 헤테로텔레켈릭이다. 화합물 61의 카르보닐티아졸리딘-2-티온 (TT) 기를 과량의 2BXy (화합물 A)와 반응시켜 N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-HPMA]-Pg를 합성하였다. 구체적으로, N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-HPMA]-Pg (30.0 mg, 0.91 μmol, 22.5 μmol TT 기) 및 0.6 mL의 무수 DMSO를 20 mL 섬광 바이알에 첨가하였다. 중합체를 완전히 용해시킨 후, 2BXy (8.3 mg, 23.1 μmol, 900 μL 무수 DMSO 중에 용해됨) 및 트리에틸아민 (3.5 μL, 82.0 μmol)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 밤새 진행되도록 하였다. 이어서, 생성물을 디에틸 에테르에 대해 침전시켜 정제하고, 진공 오븐에서 밤새 건조시켰다. 생성물을 백색 분말 (26.8 mg, 70.0% 수율)로서 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 M_n 및 M_w는 각각 35.8 kDa 및 45.8 kDa이었고, PDI는 1.28이었다. UV-Vis 분광법 [ε325 (2BXy) = 5012 L/(mol·cm)]에 의해 측정된 2BXy 함량은 11.62 mol% 2BXy를 나타냈다.

화합물 63

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-(HPMA-co-tBMA)]-DTB)

화합물 63. 화합물 60과 동일한 방식으로 tert-부틸 메타크릴레이트 (tBMA) 및 HPMA를 비 [HPMA]₀:[tBMA]₀ = 9:1로 중합함으로써 N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-(HPMA-co-tBMA)]-DTB를 합성하였다.

화합물 64

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-(HPMA-co-tBMA)]-Pg)

화합물 64. N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-(HPMA-co-tBMA)]-Pg를 화합물 61과 동일한 방식으로 합성하였다.

화합물 65

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-Ma-COOH)]-Pg)

화합물 65는 한 블록 상의 아친수성 단량체 (B), 및 아미드 결합을 통해 약물 (즉, TLR-7/8a 2BXy)에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 다른 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 카르복실산 관능기를 갖는 하전된 단량체 (C) 둘 다로 구성된 이블록 구조를 갖는 중합체 아암의 예이다. 주: 이 예에서 이블록 중합체는 중합체 아암의 각 말단에 상이한 관능기를 갖는 헤테로텔레켈릭이다. 화합물 62와 동일한 프로토콜에 따라 화합물 64를 2BXy와 반응시켜 N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-Ma-COOH]-Pg를 합성하였다. 이어서, 중합체를 95/2.5/2.5 TFA/TIPS/ H₂O 중에 10 mM로 용해시키고, 5분 동안 초음파처리함으로써 tBMA를 탈보호하였다. 전형적인 탈보호를 위해 하기 절차를 이용하였다: N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-tBMA)]-Pg (45.4 mg, 1.15 μmol)를 100 μL 95/2.5/2.5 TFA/TIPS/H₂O 중에 용해시키고, 5분 동안 초음파처리하였다. 이어서, 중합체를 디에틸 에테르에 대해 3회 침전시켜 정제하였다. 진공 오븐에서 밤새 건조시킨 후, 백색 분말을 수득하였다. GPC-MALS에 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 39.5 kDa 및 50.1 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.27이었다. UV-Vis 분광법 [ε₃₂₅ (2BXy) = 5012 L/(mol·cm)] 에 의해 측정된 2BXy 함량은 10.8 mol% 2BXy을 나타냈다.

화합물 66

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-(HPMA-co-Boc-APMAm)]-DTB)

화합물 66. N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-(HPMA-co-Boc-APMAm)]-DTB를 화합물 63과 동일한 방식으로 합성하되, tBMA를 N-(t-Boc-아미노프로필)메타크릴아미드 (Boc-APMAm)로 대체하였다.

화합물 67

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-(HPMA-co-Boc-APMAm)]-Pg)

화합물 67. N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-TT)-b-(HPMA-co-Boc-APMAm)]-Pg를 화합물 61과 동일한 방식으로 합성하였다.

화합물 68

(N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-Ma-프로필-NH₂)]-Pg)

화합물 68은 한 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 아미드 결합을 통해 약물 (즉, TLR-7/8a 2BXy)에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 다른 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 아미드 관능기를 갖는 하전된 단량체 (C) 둘 다로 구성된 이블록 구조를 갖는 중합체 아암의 예이다. 주: 이 예에서 이블록 중합체는 중합체 아암의 각 말단에 상이한 관능기를 갖는 헤테로텔레켈릭이다. N3-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-Ma-프로필-NH₂)]-Pg를 화합물 65와 동일한 방식으로 합성하였다.

실시예 4 - 덴드리머 코어의 합성

화합물 69

[PAMAM-g-(PEG₄-TCO)n]

화합물 69는 PEG 링커를 통해 코어에 연결된 X1 링커 전구체의 예이다. TCO-PEG₄-NHS 에스테르를 G3 PAMAM 덴드리머 코어와 반응시켜 트랜스-시클로옥텐 (TCO)-관능화 G3 PAMAM 덴드리머, PAMAM(G3)-g-(PEG₄-TCO)n을 합성하였다. 하기 절차를 이용하여 16개의 TCO 관능기를 갖는 PAMAM Gen 3.0 덴드리머 (PAMAM Gen3-16TCO)를 제조하였다: 20 mL 섬광 바이알에 TCO-PEG₄-NHS 에스테르 용액 (30.9 μL, 메탄올 중 100 mg/mL, 5.79 μmol), PAMAM Gen 3.0 덴드리머 용액 (14.48 μL, 메탄올 중 20 wt%, 0.36 μmol), 및 250 μL의 무수 DMSO를 첨가하였다. 이어서, 진공을 적용하여 메탄올 용매를 제거한 후, 트리에틸아민 (1.6 μL, 11.6 μmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반되도록 하였다. 진공을 적용하여 트리에틸아민을 제거하고, 용액을 추후 사용을 위해 -20℃에서 저장하였다 (100% 수율로 가정함).

화합물 70

[PAMAM-g-(PEG4-N3)n]

화합물 70은 PEG 링커를 통해 코어에 연결된 X1 링커 전구체의 예이다. N₃-PEG₄-NHS 에스테르를 PAMAM 코어와 반응시켜 아지드-관능화 G5 PAMAM 덴드리머, PAMAM(G5)-g-(PEG4-N₃)n을 합성하였다. 하기 절차를 이용하여 64개의 아지드 관능기를 갖는 PAMAM Gen 5.0 덴드리머 (PAMAM Gen5-64N₃)를 제조하였다: 20 mL 섬광 바이알에 N₃-PEG₄-NHS 에스테르 용액 (21.6 μL, 메탄올 중 100 mg/mL, 5.55 μmol), PAMAM Gen 5.0 덴드리머 용액 (62.7 μL, 메탄올 중 5 wt%, 86.7 nmol), 및 125 μL의 무수 DMSO를 첨가하였다. 이어서, 진공을 적용하여 메탄올 용매를 제거한 후, 트리에틸아민 (1.54 μL, 11.1 μmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반되도록 하였다. 진공을 적용하여 트리에틸아민을 제거하고, 용액을 추후 사용을 위해 -20℃에서 저장하였다 (100% 수율로 가정함).

화합물 71

(DBCO-PEG24-TT)

화합물 71. DBCO-PEG24-TT를 출발 화합물 아미노-PEG24-산으로부터의 2-단계 반응을 통해 합성하였다. 아미노-PEG24-산 (400 mg, 1 당량)을 THF 중에 100 mg/mL의 농도로 용해시켰다. DBCO-NHS (154 mg, 1.1 당량)를 THF 중에 50 mg/mL의 농도로 용해시키고, 아미노-PEG24-산의 용액에 첨가하였다. 이어서, 트리에틸아민 (71 mg, 2 당량)을 반응 혼합물에 첨가하였고, 이를 실온에서 교반하면서 밤새 인큐베이션하고, 실온에서 밤새 반응시켰다. 조 생성물을 애질런트 프렙 C-18 칼럼, 50x100 mm, 5 μm 상에서 12분에 걸쳐 25-55% 아세토니트릴/H₂O (0.05% TFA)의 구배를 사용하는 정제용 HPLC 상에서 정제하였다. 생성물 분획을 합하고, 동결건조시켜 담황색 유성 고체 DBCO-PEG24-산 (271.9 mg, 54.4%)을 수득하였다. 이어서, DBCO-PEG24-산 (265.8 mg, 1 당량)을 50 mg/mL의 농도로 DCM 중에 용해시켰다. 티아졸리딘-2-티온 (24.3 mg, 1.1 당량)을 마찬가지로 DCM 중에 100 mg/mL의 농도로 용해시키고, DBCO-PEG24-산의 용액에 첨가하였다. 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 (EDC) (86 mg, 2.4 당량)를 100 mg/mL의 농도로 DCM 중에 용해시키고, 반응 혼합물에 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 습윤 얼음 상에서 냉각시키고, 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP) (1.1 mg, 0.05 당량)을 촉매로서 첨가하였다. 반응물을 2시간 동안 반응시키면서 실온으로 가온되도록 한 후, 생성물 DBCO-PEG24-TT를 애질런트 프렙 C-18 칼럼, 50x100 mm, 5 μm 상에서 12분에 걸쳐 37-67% 아세토니트릴/H₂O (0.05% TFA)의 구배를 사용하는 정제용 HPLC 상에서 정제하였다. 생성물 분획을 합하고, 동결건조시켜 황색 유성 고체 DBCO-PEG24-TT (206.9 mg, 72.5%)를 수득하였다.

화합물 72

[PAMAM-g-(PEG24-DBCO)15]

화합물 72는 PEG 링커를 통해 코어에 연결된 X1 링커 전구체의 예이며, 이 예에서 PEG는 24 단위의 에틸렌 옥시드를 갖는다. DBCO-PEG24-TT를 PAMAM 덴드리머와 반응시켜 연장된 24-PEG 링커를 갖는 15개의 DBCO 모이어티로 관능화된 PAMAM 덴드리머를 수득함으로써 PAMAM(G5)-g-(PEG24-DBCO)15를 합성하였다. DBCO-PEG24-TT (20 mg, 15 당량)를 THF 0.6 mL 중에 용해시키고, PAMAM 5세대 (G5) (25 mg, 1 당량, MeOH 중 5 wt%)에 첨가하였다. 반응을 실온에서 2시간 동안 진행되도록 하고, 분석용 HPLC를 통해 모니터링하였다. 이어서, 미반응 DBCO-PEG24-TT 또는 가수분해된 DBCO-PEG24-산을 25 kDa MWCO RC 막을 사용하여 200 mL 순수한 THF에 대한 투석을 통해 제거하였다. 투석된 생성물을 2 mL DMSO로 희석한 후, THF를 진공에 의해 제거하였다. 이어서, DMSO 중 생성물 농도를 흡광 계수로부터 DBCO UV 흡광도에 의해 측정하였다. 수율 65.3%.

화합물 73

[PAMAM(G5)-g-(PEG13-DBCO)15]

화합물 73은 PEG 링커를 통해 코어에 연결된 X1 링커 전구체의 예이며, 이 예에서 PEG는 13 단위의 에틸렌 옥시드를 갖는다. 화합물 72와 동일한 방식으로 DBCO-PEG13-NHS를 PAMAM 덴드리머와 반응시켜 PAMAM (G5)-g-(PEG13-DBCO)15를 합성하였다.

화합물 74

[PAMAM(G5) -DBCO15]

화합물 74는 짧은 링커를 통해 코어에 연결된 X1 링커 전구체의 예이다. 화합물 72와 동일한 방식으로 DBCO-아민을 PAMAM 덴드리머와 반응시켜 PAMAM (G5)-g-DBCO15를 합성하였다.

실시예 5 - 경로 1에 의한 리간드 어레이를 위한 성상 중합체의 합성

화합물 75

[PAMAM-g-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-Pg]

화합물 75는 친수성 단량체 (B), 및 아미드 결합을 통해 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E)로 구성된 중합체 아암을 갖는 성상 중합체의 예이다. 화합물 72 PAMAM(G5)-g-(PEG24-DBCO)₁₅를 화합물 46과 반응시켜 성상 나노입자 (성상 NP)를 수득함으로써 PAMAM-g-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-Pg를 합성하였다. 합성예: N3-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2Bxy)-Pg (3.55 mg, 75.0 nmol) 및 PAMAM(G5)-g-(PEG24-DBCO)₁₅ (0.501 mg, 150 nmol 포함)를 200 μL DMSO 중에 용해시켰다. 반응을 실온에서 밤새 진행되도록 하였다. 반응 용액을 디에틸 에테르로 침전시키고, 진공 오븐에서 밤새 건조시켜 백색 분말을 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 818.3 kDa 및 998.4 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.22였다. M_n을 이용하여 성상 NP가 15.3개의 아암으로 구성된 것으로 결정되었다.

화합물 76

[PAMAM-g-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-COOH)-Pg]

화합물 76은 친수성 단량체 (B), 아미드 결합을 통해 약물 (D), 즉 TLR-7/8a 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 카르복실산 관능기를 갖는 하전된 단량체로 구성된 중합체 아암을 갖는 성상 중합체의 예이다. PAMAM-g-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-COOH)-Pg를 화합물 75와 동일한 방식으로 화합물 72 및 화합물 48을 사용하여 합성하였다.

화합물 77

[PAMAM-g-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-디메틸에틸렌디아민)-Pg]

화합물 77은 친수성 단량체 (B), 아미드 결합을 통해 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 3급 아민 관능기를 갖는 하전된 단량체로 구성된 중합체 아암을 갖는 성상 중합체의 예이다. PAMAM-g-폴리(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy-co-Ma-b-Ala-디메틸에틸렌디아민)-Pg를 화합물 75와 동일한 방식으로 화합물 72 및 화합물 52를 사용하여 합성하였다.

화합물 78

(PAMAM-g-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-HPMA]-Pg)

화합물 78은 성상 중합체 코어에 근위인 한 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 아미드 결합을 통해 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 코어에 원위인 다른 블록 상의 단지 친수성 단량체 (B)로 구성된 이블록 구조를 갖는 중합체 아암을 갖는 성상 중합체의 예이다. PAMAM-g-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-HPMA]-Pg를 화합물 75와 동일한 방식으로 화합물 72 및 화합물 62를 사용하여 합성하였다.

화합물 79

(PAMAM-g-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-Ma-COOH]-Pg)

화합물 79는 성상 중합체 코어에 근위인 한 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 아미드 결합을 통해 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 코어에 근위인 다른 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 카르복실산 관능기를 갖는 하전된 단량체 (C) 둘 다로 구성된 이블록 구조를 갖는 중합체 아암을 갖는 성상 중합체의 예이다. PAMAM-g-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-Ma-COOH]-Pg를 화합물 75와 동일한 방식으로 화합물 72 및 화합물 66을 사용하여 합성하였다.

화합물 80

(PAMAM-g-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-Ma-프로필-NH2]-Pg)

화합물 80은 성상 중합체 코어에 근위인 한 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 아미드 결합을 통해 약물 (D), 즉 TLR-7/8a, 2BXy에 연결된 반응성 단량체 (E), 및 코어에 원위인 블록 상의 친수성 단량체 (B), 및 아민 관능기를 갖는 하전된 단량체 (C) 둘 다로 구성된 이블록 구조를 갖는 중합체 아암을 갖는 성상 중합체의 예이다. PAMAM-g-폴리[(HPMA-co-Ma-b-Ala-2BXy)-b-(HPMA-co-Ma-프로필-NH2]-Pg를 화합물 75와 동일한 방식으로 화합물 72 및 화합물 68을 사용하여 합성하였다.

실시예 6 - 경로 2에 의한 리간드 디스플레이를 위한 성상 중합체의 합성

경로 2 합성을 위해, 리간드 (L), 약물 (D), 또는 L 및 D 둘 다의 성상 중합체 담체를, L 및/또는 약물 반응성 링커(들)를 함유하는 선형 중합체 아암을 덴드리머 코어와 반응시켜 L 및/또는 D에 대해 반응성인 성상 중합체를 생성함으로써 제조하였으며, 즉 L 및/또는 D는 중합체 아암 (A)의 코어로의 부착 후에 추가된다.

화합물 81

[PAMAM-g-(PHPMA-N₃)_n]

화합물 81은 성상 중합체의 예이며, 여기서 중합체 아암 (A)은 아미드를 포함하는 링커 X를 통해 코어에 연결되고, 아지드를 포함하는 Z1 링커 전구체로 종결된다. 다음 절차를 이용하여, PHPMA 아암 상의 TT와 PAMAM 코어 상의 1급 아민 사이의 아실화에 의해 TT/NH₂ 연결을 갖는 아지드-관능화된 성상 NP [PAMAM-g-(PHPMA-N₃)_n]를 제조하였다: TT-PHPMA-N₃ (376.3 mg, 7.68 μmol)를 15 mL 팔콘 튜브에서 무수 DMSO 1.5 mL 중에 용해시켰다. PAMAM 덴드리머 3.0세대 용액 (19.2 μL, MeOH 용액 중 20 wt%, -NH₂ 기 15.36 μmol)을 튜브에 첨가하였다. 반응을 실온에서 밤새 진행되도록 하였다. 성상 중합체를 스핀 칼럼 (아미콘, 70 mL, MWCO 50 kDa)을 사용하여 정제하고, 동결건조시켜 백색 고체 (300.0 mg, 78.9% 수율)를 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 848.9 kDa 및 914.4 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.08이었다.

화합물 82

[PAMAM-g-(PHPMA-Pg)_n]

화합물 82는 성상 중합체의 예이며, 여기서 중합체 아암 (A)은 아미드를 포함하는 링커 X를 통해 코어에 연결되고, 프로파르길을 포함하는 Z1 링커 전구체로 종결된다. TT/NH2 연결을 갖는 프로파르길-관능화 성상 중합체 [PAMAM-g-(PHPMA-Pg)_n]를, 화합물 81에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 TT-PHPMA-Pg와 PAMAM 덴드리머 상의 1급 아민 사이의 아실화에 의해 제조하였다.

화합물 83

[PAMAM-g-(TCO-mTz-PHPMA-N₃)_n]

화합물 83은 성상 중합체의 예이며, 여기서 중합체 아암 (A)은 메틸테트라진 및 TCO의 생성물을 포함하는 링커 X를 통해 코어에 연결되고, 아지드를 포함하는 Z1 링커 전구체로 종결된다. mTz/TCO 연결을 갖는 아지드-관능화 성상 중합체 [PAMAM-g-(TCO-mTz-PHPMA-N₃)_n]를, 화합물 81에 대해 기재된 바와 동일한 방식으로 화합물 29, mTz-PHPMA-N₃ 상의 mTz 기 및 화합물 69, PAMAM-TCO 덴드리머 상의 TCO 기 사이의 "클릭" 화학을 이용하여 제조하였다.

화합물 84

[bis(MPA)-g-(PHPMA-Pg)_n]

화합물 84는 성상 중합체의 예이며, 여기서 중합체 아암 (A)은 아미드를 포함하는 링커 X를 통해 코어에 연결되고, 프로파르길을 포함하는 Z1 링커 전구체로 종결된다. PAMAM 덴드리머를 bis(MPA)로 대체하고, 트리에틸아민 (TEA)을 첨가하여 TT/NH2/TEA= 0.8/1/1로 bis(MPA) 코어 상의 아민 기를 탈양성자화한 것을 제외하고는, 화합물 82, PAMAM-g-(PHPMA-Pg)n에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여 bis(MPA)-g-(PHPMA-Pg)n을 합성하였다. 백색 고체를 22.4% 수율로 수득하였다. GPC-MALS에 의해 측정된 수평균 (M_n) 및 중량 평균 분자량 (M_w)은 각각 327.2 kDa 및 388.5 kDa이었고, 다분산도 (PDI)는 1.19였다.

화합물 85

[PAMAM-g-(N₃-DBCO-PHPMA-Pg)_n]

화합물 85는 성상 중합체의 예이며, 여기서 중합체 아암 (A)은 트리아졸을 포함하는 링커 X를 통해 코어에 연결되고, 프로파르길을 포함하는 Z1 링커 전구체로 종결된다. DBCO/N₃ 연결을 갖는 프로파르길-관능화 성상 중합체 [PAMAM-g-(N₃-DBCO-PHPMA-Pg)_n]을, 화합물 81에 대해 기재된 바와 동일한 방식으로 화합물 35, Pg-PHPMA-DBCO 상의 DBCO 기 및 화합물 70, PAMAM-N₃ 덴드리머 상의 아지드 기 사이의 "클릭" 화학을 이용하여 제조하였다.

화합물 86

화합물 86. 표면 상에 다수의 B 세포 면역원 (펩티드-N₃ 또는 "V3-N3")을 디스플레이하는 성상 중합체를 구리-촉매된 알킨-아지드 "클릭" 화학을 통해 합성하였다. [펩티드-N3]₀:[Pg]₀ 몰비를 조정하여 각각의 성상 분자당 V3 로딩을 변경하고, HPLC를 사용하여 정량적 전환을 확인하였다. 예를 들어, 성상 중합체 PAMAM-g-(PHPMA15k-Pg)₃₀] (1.5 mg, 100 nmol Pg), V3-N3 (0.27 mg, 78 nmol), CuSO4·5H₂O (0.40 mg, 1.6 μmol), 아스코르브산나트륨 (NaOAsc, 0.32 mg, 1.6 μmol), 및 THPTA (0.69 μg, 1.6 μmol)를 87 μL의 DMSO/H₂O 공용매 (1/1 v/v)에서 혼합하였다. 반응을 실온에서 밤새 진행되도록 하였다. HPLC 특징화를 수행하여 V3-N3 펩티드의 정량적 전환을 확인하였다. 반응 혼합물을 MeOH/H₂O 공용매 (1/1, v/v)를 사용하여 원래 부피의 3x로 희석하였다. 이어서, 생성물을 2 라운드의 0.01% 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA)을 갖는 MeOH/H₂O (1/1, v/v), MeOH/H₂O 공용매 (1/1, v/v) 및 2 라운드의 H₂O에 대해 투석함으로써 정제하였다. 생성된 용액을 동결건조시켜 회백색 고체 생성물 (1.2 mg, 67.8% 수율)을 수득하였다.

실시예 7 - 펩티드-기반 B 세포 면역원을 디스플레이하는 성상 중합체의 코어에 대한 TLR-7/8a 부착

TLR7/8 효능제 아주반트 (2Bxy)를 짧은 이종이관능성 PEG 링커를 사용하여 2 단계로 성상 중합체의 PAMAM 코어에 부착시켰다. 첫째, 성상 중합체 (7.21e^-5 mol ~NH₂ 기, 0.352 g)를 DMSO (10 중량% 용액) 중에 용해시키고, 0.146 mL의 DMSO 중 NHS-PEG₄-DBCO (2.25e^-5 mol, 0.015 g)와 혼합하고, 실온에서 3시간 동안 반응시켰다. 둘째, 2Bxy-N₃ (2.25e^-5 mol, 0.011 g)을 반응 혼합물에 첨가하고, 실온에서 3시간 동안 반응시켰다. 그 후, 생성물을 메탄올 중 세파덱스 LH-20을 사용하여 중력 SEC에 의해 정제하고, 디에틸 에테르로 침전시켜 백색 고체 0.342 g을 수득하였다. 다중 TLR7/8 효능제를 보유하는 성상 중합체의 M_w 및 M_w/M_n은 각각 476.1 kDa 및 1.12였다. 아지드 기-함유 펩티드 면역원을 DMSO/H₂O (2:1) 혼합물 중 TBTA의 존재 하에 Cu^I 촉매된 고리화첨가 반응을 통해 성상 중합체의 PHPMA 그라프트 상의 말단 프로파르길 기에 부착시켰다. 예를 들어, 등몰량의 성상 중합체 (6.10e^-7 mol ~Pg 기, 10.0 mg), V3 펩티드 (6.10e^-7 mol, 2.1 mg) 및 TBTA (6.10^e-7 mol, 0.32 mg)를 DMSO (5 wt% 용액) 중에 용해시키고, 아르곤으로 버블링하였다. 이어서, 등몰량의 CuBr (6.10e^-7 mol, 0.09 mg)을 반응 혼합물에 첨가하고; 용액을 증류수로 희석하고, 실온에서 밤새 반응하도록 하였다. 생성된 성상 공중합체/V3 펩티드 접합체를 1 ml의 8-히드록시퀴놀린 (메탄올 중 1 wt% 용액)과 혼합하고, 메탄올 중 토요펄 HW-40F 및 세파덱스 LH-20을 사용하여 중력 SEC에 의해 연속적으로 정제하였다. 메탄올을 증발 건조시키고, 잔류물을 규정된 부피의 DMSO로 용해시켰다.

실시예 8 - 항체 반응을 유도하기 위한 백신으로서, B 세포 수용체에 결합하는 리간드 (L)로서 펩티드-기반 항원을 디스플레이하는 성상 중합체의 사용

펩티드 최소 면역원, 즉 최소 에피토프를 포함하는 펩티드-기반 항원은 감염성 유기체 또는 암 세포의 특이적 에피토프에 대한 항체를 유도하기 위해 사용될 수 있다. 본원에서, 본 발명자들은, HIV 외피 (Env) 당단백질로부터의 다중 에피토프를 모방하는 최소 HIV 면역원으로서 펩티드-기반 항원을 설계하고, 이들을 덴드리머-기반 성상 중합체의 코어로부터 방사되는 중합체 아암 (A)의 말단에 부착시켜 성상 중합체 백신을 생산하였다. HIV 최소 면역원을 포함하는 성상 중합체 백신의 일부 실시양태에서, 도 1에 개략적으로 나타낸 바와 같이 CD4 헬퍼 에피토프, 즉 "PADRE", 및/또는 TLR-7/8a가 각각 추가의 중합체 아암의 말단 및 코어에 부착되었고 이는 도 2에 도시된 바와 같이 보다 일반적으로 나타낼 수 있다.

도 3에 나타낸 합성 경로를 사용하여 G5 PAMAM 덴드리머 코어에 연결된 ~ 30개의 10 kDa HPMA-기재 중합체 아암 상에 "V3" 최소 면역원 또는 리간드 (L)로 지칭되는 펩티드-기반 항원, YNKRKRIHIGPGRAFYTTKNIIG (서열식별번호: 3)를 부착시킨 후 생성된 성상 중합체 백신의 유체역학적 반경은 동적 광 산란에 의해 13 nm인 것으로 밝혀졌다 (도 4). V3 및 PADRE T-헬퍼 펩티드, 즉 서열 AKFVAAWTLKAAA (서열식별번호: 4)를 갖는 펩티드 항원의 혼합물을 G5 PAMAM 덴드리머 코어로부터 방사되는 10 kDa HPMA-기재 중합체 아암에 1:1 비로 부착하였을 때 유사한 측정이 얻어졌지만; 반경은 소분자 TLR7/8 효능제가 성상 중합체 백신의 코어 (24 nm)에 부착될 때 약간 증가하였고, 이는 아마도 친양쪽성 효능제가 코어에 부착될 때 유연성 HPMA 아암에서의 입체형태적 차이를 시사한다 (도 4).

성상 중합체에 대한 펩티드-기반 항원의 부착이 어떻게 약동학에 영향을 미치는지를 평가하기 위해, 본 발명자들은 PAMAM 덴드리머 코어로부터 방사되는 HPMA-기재 중합체 아암에 연결된 HIV Env 최소 면역원 "V3"으로 구성된 성상 중합체 백신에 형광 염료 분자를 접합시키고, 백신접종 후 생체 내에서 물질을 추적하였다. 대조군으로서, 비접합된 가용성 V3 펩티드는 주사 후 30분까지 신체 전반에 걸쳐 신속하게 파종되는 것으로 밝혀졌다 (도 5 및 6). 나머지 2-주 관찰 기간 동안, 가용성 펩티드는 대부분 간 및 비장, 및 보다 적은 정도로 주사 부위에 국재화된 생체분포를 가졌다. 놀랍게도, 성상 중합체 상에 어레이될 때, V3 펩티드는 임의의 시점에서 파종성 생체분포를 보이지 않았고, 주사 부위, 및 간 및 비장 영역에서만 가시화될 수 있었다. 가용성 V3 펩티드는 주사 부위로부터 신속하게 확산될 수 있기 때문에, 본 발명자들은 시간 경과에 따라 발바닥 영역에서의 신호를 정량화하였다. 실제로, 유리 펩티드가 주사된 마우스와 비교하여 성상 중합체로 백신접종된 마우스에서 시간 경과에 따라 주사 부위에 지속적으로 더 많은 V3 면역원이 잔류하였다 (도 6). 이들 데이터는, 성상 중합체가 국재화되고 연장된 활성을 필요로 하는 조직 내로의 주사 후에 펩티드-기반 항원 뿐만 아니라 보다 일반적으로 리간드 (L)의 분포를 제한하고 클리어런스를 느리게 하기 위해 어떻게 사용될 수 있는지를 입증한다.

이어서, 본 발명자들은 성상 중합체 상에 어레이된 리간드 (L)의 밀도가 생체내 활성에 어떻게 영향을 미치는지를 평가하였다. 모든 군에 걸쳐 일정한 면역원 용량을 유지하면서, 마우스를 성상 중합체 상에 어레이된 최소 면역원으로서 5, 15 또는 30개의 V3 펩티드를 보유하는 성상 중합체로 면역화시켰다 (도 7). 결합 항체 역가는 항원 밀도와 직접적으로 상관관계가 있었고, 여기서 성상 중합체 상에 어레이된 리간드 (L), 즉 V3의 밀도가 증가함에 따라 생성되는 항체의 크기가 증가하였다. 또한, 모든 군에 대한 항체 역가는 성상 중합체가 T 세포 헬퍼 (PADRE) 펩티드를 디스플레이하는 성상 중합체와 공동-투여되었을 때 ~ 2 로그만큼 증가하였다 (도 8). 가용성 V3 펩티드는 비-면역원성이었고, PADRE를 함유하는 성상 중합체의 첨가에 의해 유의하게 개선될 수 없었지만, V3 및 PADRE 펩티드를 디스플레이하는 성상 중합체의 혼합물은 항체 반응을 유도하는데 고도로 면역원성이었다 (도 8). 흥미롭게도, 동일한 성상 중합체 상에 리간드 (L)로서 15개의 V3 펩티드 및 15개의 PADRE 펩티드를 디스플레이하는 성상 중합체는 V3 또는 PADRE를 보유하는 2개의 별개의 성상 중합체가 함께 혼합된 경우보다 2 로그 더 높은 V3 역가를 도출하였다 (도 8).

이어서, 본 발명자들은 사용된 몇몇 상이한 아주반트가 성상 중합체에 의해 유도된 항체 반응을 어떻게 임상적으로 변경하는지를 조사하였다. 본 발명자들 및 다른 [2, 3]에 의한 이전의 연구와 일치하게, TLR7/8 효능제가 시험된 모든 아주반트 중에서 가장 강력한 것으로 밝혀졌고, 그 다음은 아주-포스(Adju-Phos)인 것으로 밝혀졌다 (도 9).

본 발명자들은 또한 상이한 투여 경로를 사용하여 성상 중합체 백신의 면역원성을 평가하였다. 마우스를 근육내로 (IM), 피하로 (SC) 및 정맥내로 (IV) 면역화시켰다. 1회의 면역화 후에는 차이가 관찰되지 않았지만, IV 경로에 의해 면역화된 마우스는 부스트 후에 IM 및 SC 군보다 ~ 1 로그 더 높은 항체 역가를 가졌다 (도 10).

특히, 리간드 (L)로서 V3 최소 면역원을 디스플레이하는 성상 중합체 백신은 유사한 밀도의 동일한 리간드 (L)를 디스플레이하는 통계적 공중합체와 비교하여 더 큰 규모의 항체 반응을 유발하였고, 이는 크기 및/또는 구조가 최소 면역원으로서 펩티드 항원을 포함하는 백신의 활성에 중요할 수 있음을 시사한다 (도 11).

결론적으로, 데이터는, 펩티드-기반 항원을 조밀하게 어레이하는 성상 중합체가 B 세포와 효과적으로 결속하고, 포유동물에서 높은 역가 항체 반응을 유도한다는 것을 보여준다.

이들 발견을 확장하기 위해, 추가의 성상 중합체를 독감 (즉, LNDKHSNGTIKDRSPYR (서열식별번호: 6), DPNGWTGTDNNFS (서열식별번호: 7) 및 RNNILRTQESE (서열식별번호: 8)), B형 간염 (즉, PRVRGLYFL (서열식별번호: 9), HPV (즉, QLYQTCKAAGTCPSDVIPKI (서열식별번호: 10)) 및 말라리아 (즉, EDNEKLRKPKHKKLKQPADGNPDPNANPNVDPNAN (서열식별번호: 11), ILRNQYNNIIELEKTKHIIHNKKDTYKYDIKLKESDILMFYMKEETIVESGN (서열식별번호: 12) 및 VLNKKEKKPRGIDFTETDELEQTDIVQNGNDKLVKVKENETIHFKFNSNQKLEIKE (서열식별번호: 13))로부터 유래된 최소 면역원을 사용하여, 이를 트리아졸을 통해 고밀도 (즉, n > 15)로 PAMAM 덴드리머 코어로부터 방사되는 HPMA-기재 중합체 아암의 말단에 연결하여 항체 반응을 유도하기 위한 성상 중합체 백신을 생성하였다. 특히, 성상 중합체 백신의 모든 다양한 조성이 모두 마우스에서 항체 반응을 유도하는데 효과적이었으며, 이는 백신으로서 사용하기 위한 B 세포 면역원을 디스플레이하기 위한 플랫폼으로서 본원에 기재된 성상 중합체 조성물의 광범위한 잠재력을 입증한다.

실시예 9 - 성상 중합체 Rh에 대한 중합체 아암 (A) 분자량의 영향

중합체 아암 밀도, 중합체 아암 분자량 및 덴드리머 코어 세대가 성상 중합체의 크기 (Rg)에 미치는 영향을 조사하였다. 예상치 않게, 성상 중합체의 반경, 즉 회전 반경 (Rg) 및 유체역학적 반경 (Rh) 둘 다는 중합체 아암 분자량에 의해 주로 좌우되지만, 아암의 수 또는 덴드리머 코어의 세대에 의해서는 좌우되지 않았다 (도 12).

중합체 아암 (A)의 길이 및 성상 중합체 상에 어레이된 리간드 (L)의 밀도가 생물학적 활성에 어떻게 영향을 미치는 지를 조사하기 위해, 다양한 아암 길이 및 리간드 (L) 밀도를 갖는 성상 중합체의 라이브러리를 합성하고, 물리화학적 특성에 대해 특징화한 다음, 생체 내에서 평가하였다. 하기 표 1에 요약된 바와 같이, 단량체, 사슬 전달제 및 개시제 비 (즉, [M]₀:[CTA]₀:[I]₀)를 조정하여 다양한 분자량 (15.0, 26.4, 54.1 및 88.4 kDa)의 4종의 HPMA-기재 중합체 아암을 제조하는 것을 제외하고는, 화합물 34의 제조에 대한 것과 동일한 합성 절차를 사용하여 Pg-PHPMA-TT를 기재로 하는 중합체 아암을 합성하였다. 이어서, TT-활성화된 산을 포함하는 X2 링커 전구체를 보유하는 다양한 분자량 HPMA-기재 중합체 각각을 128개의 아민 관능기를 갖는 PAMAM 5세대 코어와 TT (X2) 대 아민 (X1)의 다양한 비로 반응시켜, 성상 중합체당 27-28 또는 15-16개 아암 (n)을 갖는 성상 중합체를 생성하였다. 중합체 아암 및 PAMAM (Gen 5.0) 상의 아민 관능기의 몰비를 변경한 것을 제외하고는, 화합물 82에 대해 기재된 바와 동일한 절차를 사용하여 중합체 아암 (A)을 코어 (O)에 부착시켰음을 주목한다. 다음으로, 화합물 86에 대해 기재된 바와 동일한 방법을 사용하여, HIV Env 최소 면역원 V3을 상이한 밀도 (성상 중합체당 4, 12 또는 22개의 V3 펩티드)로 트리아졸을 포함하는 링커 Z를 통해 다양한 분자량 및 아암 밀도의 성상 중합체 (성상01 내지 성상07로 지칭됨)에 연결하여 다양한 아암 길이 및 리간드 밀도를 갖는 성상 중합체를 생성하였다 (도 13).

다양한 성상 중합체의 유체역학적 거동을 도 13에 나타냈다. 간략하게, 데이터는, 중합체 아암 길이의 증가, 즉 중합체 아암 (A) 분자량의 증가가 아암의 수 또는 부착된 리간드 (L)의 밀도와 무관하게 증가된 Rh와 연관된다는 것을 입증한다. Rh 및 리간드 밀도가 생물학적 활성에 어떻게 영향을 미치는지를 평가하기 위해, V3 면역원을 전달하는 상이한 성상 중합체 각각을 제0일 및 제14일에 마우스에게 투여하고, V3 면역원에 대해 생성된 항체 반응을 제2 투여 2주 후에 평가하였다. 특히, 항체 반응에 있어서 증가하는 Rh 및 리간드 밀도 (즉, 성상 중합체당 V3) 사이에 상관관계가 존재하였다.

표 1. 성상-V3 접합체의 합성 및 특징화

실시예 10 - 에스테르-기재 코어를 갖는 성상 중합체

다양한 분지형 분자가 성상 중합체를 생성하기 위한 코어로서 사용될 수 있다. PAMAM, 아미드-기재 코어에 대한 대안으로서, 성상 중합체를 2, 4 또는 5세대 bis(MPA), 에스테르-기재 코어를 사용하여 제조하였다. 간략하게, TT-활성화 HPMA-기재 중합체 아암 (A)을 트리에틸아민의 존재 하에 bis(MPA) 코어와 반응시켜 하기 표 2에 요약된 성상 중합체를 생성하였다.

표 2. bis(MPA) 코어로부터 합성된 성상 중합체.

실시예 11 - 제조 동안 성상 중합체 가교를 방지하는 방법

균일한 제제의 일관된 제조는 인간 사용을 위한 임의의 약품의 성공을 보장하는 핵심이다. 따라서, 성상 중합체 제조는 성상 중합체 조성물이 다양한 배치들 사이에서 가변적이지 않은 균일한 특성을 갖는 것을 보장해야 한다.

본원에 보고된 주요 발견은 성상 중합체 상에 링커 전구체 X2를 도입하는 방법이 성상 중합체 제조성에 영향을 미칠 수 있다는 것이다. X2 링커 전구체는 (i) 중합 동안, 즉 CTA 및 X2로 관능화된 개시제 (예를 들어, CTA-TT 및 ACVA-TT)를 사용함으로써 또는 (ii) 캡핑 단계 동안, 즉 CTA로 종결된 중합체 아암 (예를 들어, pHPMA-DTB)을 과량의 X2로 관능화된 개시제 (예를 들어, ACVA-TT)와 반응시킴으로써 중합체 아암 (A) 상에 도입될 수 있지만, 본원에 보고된 예상치 못한 발견은 중합 단계 동안 X2를 도입하는 것이 이 경로에 의해 제조된 성상 중합체의 높은 다분산 지수에 의해 나타난 바와 같이 성상 중합체를 가교시키는 경향이 있는 중합체 아암을 유발한다는 것이다 (도 14). 대조적으로, 캡핑 단계 동안 중합체 아암 상으로의 X2 링커 전구체의 도입은 가교된 성상 중합체를 유발하지 않는 중합체 아암을 생성한다. 이들 결과에 대한 비제한적 설명은 중합 동안 중합체 아암 상으로의 X2 링커 전구체의 도입은 후속적으로 캡핑 단계 동안 과량의 개시제와 반응하고, 이는 링커 전구체 X2에 대해 이관능성인 중합체 아암 불순물을 유발한다는 것, 즉 링커 전구체 X2가 중합체 아암의 양쪽 말단에 연결된다는 것이다.

이들 발견에 기초하여, 가교가 발생할 가능성을 감소시키기 위해 여러 제조 혁신이 도입되었다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 가교의 위험은 중합 단계보다는 캡핑 단계 동안 중합체 아암 상에 링커 전구체 X2를 도입함으로써 제거될 수 있다. 그러나, 중합 동안 중합체 아암에 링커 전구체 X2의 첨가를 필요로 하는 중합체 아암의 조성물의 경우, 가교를 감소시키기 위해 추가의 2 단계를 수행할 수 있고, 이에 의해 제조성이 개선된다: (i) 반응에서 중합체 아암의 농도를 감소시킬 수 있음 및/또는 (ii) 반응 시간을 감소시킬 수 있음. 특히, 중합체 아암 농도를 10 mM에서 1 mM로 감소시키는 것은 다분산 지수 (PDI)를 약 1.7에서 1.07로 감소시킨 것으로 관찰되었고, 이는 가교의 현저한 감소를 나타낸다. 추가로, 반응 시간을 1-시간으로 유지하는 것은 ~ 1.05의 PDI를 유발하였다. 종합하면, 이들 결과는 링커 전구체 X2가 중합 후 임의의 시간에, 예를 들어 캡핑 단계 동안 도입되어야 함을 시사한다. 다르게는, X2가 중합 동안 중합체 아암에 첨가되어야 하는 경우, 코어로의 그라프팅 동안 중합체 아암의 농도는 1 mM 이하로 감소되어야 하고, 반응 시간은 성상 중합체의 과도한 가교를 방지하기 위해 48시간으로 제한되어야 한다.

실시예 12 - 성상 중합체에 대한 아암 커플링 효율을 개선하는 방법

입체 장애는 역사적으로 고밀도의 약물 (D) (예를 들어 10 mol% 초과)의 성상 중합체로의 효율적인 커플링을 방해하였다. 입체 장애는 또한 > 10,000 달톤 분자량을 갖는 고밀도의 리간드의 성상 중합체로의 커플링에 대한 도전과제를 제시할 수 있다. 따라서, 먼저 약물 (D) 및/또는 리간드 (L)를 중합체 아암 (A)에 부착시키고, 이어서 이들 중합체 아암을 코어에 커플링시켜 약물 및/또는 리간드에 연결된 성상 중합체를 생성하는 것이 바람직할 수 있으며, 이는 본원에서 경로 1로 지칭되는 제조 공정이다. 경로에 대한 주요 도전과제는 고밀도의 약물 (D) 및/또는 고분자량 리간드 (L)를 보유하는 중합체 아암이 비교적 부피가 크고, 전형적으로 성상 중합체를 생성하기 위해 코어에 효율적으로 커플링되지 않는다는 것이다.

본원에 보고된 예상치 못한 발견은, 중간 내지 더 높은 분자량의 약물 (D) 및/또는 리간드 (L)의 높은 밀도를 갖는 벌키 중합체 아암이 4개 이상의 에틸렌 옥시드 단위를 X1 상에 또는 X1과 코어 사이의 링커 상에 도입함으로써 코어에 보다 효율적으로 커플링될 수 있다는 것이다.

따라서, 중합체 아암의 덴드리머 코어로의 질량 퍼센트 전환으로서 측정된 그라프팅 효율은 PEG13 또는 PEG24를 사용하여 코어로부터 X1 링커 전구체를 연장시킴으로써 개선되었다 (표 3). 이들 결과는 PEG 링커를 통해 코어 (O)에 연결된 링커 전구체 X1을 사용하여 그라프팅 효율이 현저하게 개선될 수 있음을 나타낸다.

표 3. 중합체 아암 그라프팅 효율.

실시예 13 - 블록 구조 및/또는 하전된 단량체를 갖는 중합체는 성상 중합체 상에 친양쪽성 또는 소수성 약물의 효율적인 로딩 (즉, 고밀도)을 가능하게 함.

성상 중합체당 증가된 약물 (D) 및 리간드 (L) 로딩은 증진된 생물학적 활성과 연관되었다. 따라서, 높은 약물 (D) 및/또는 리간드 (L) 밀도를 갖는 성상 중합체의 균일한 제제의 일관된 제조를 가능하게 하는 성상 중합체의 조성물 및 제조 방법이 필요하다. 고밀도의 약물 (D) 및/또는 리간드 (L)를 사용한 성상 중합체의 제조 방법과 연관된 상기 언급된 도전과제에 추가로, 약물 (D) 또는 리간드 (L) 자체의 화학적 조성이 또한 도전과제를 제기할 수 있다. 구체적으로, 고밀도로 성상 중합체에 부착된 친양쪽성 또는 소수성 약물 (D), 예컨대 시클릭 고리 구조, 예컨대 방향족 헤테로사이클을 포함하는 소분자 약물은 성상 중합체의 응집을 유발할 수 있으며, 이는 인간 용도를 위한 약품의 제조를 곤란하게 할 수 있다.

이러한 도전과제를 해결하기 위해, 약물 및/또는 리간드의 생성된 성상 중합체 담체 응집 없이 성상 중합체 상에 고밀도의 약물 (D) 및/또는 리간드 (L)의 로딩을 가능하게 하는 2가지 설계 특징을 도입하였다. 두 혁신은 (i) 약물 및/또는 리간드가 코어 (O)에 근위인 중합체 아암 (A)의 블록에 부착된 이블록 구조를 갖는 중합체 아암 (A)으로 구성된 성상 중합체를 사용하는 것, 및 (ii) 중합체 아암 (A) 상에 하전된 단량체를 포함하는 것 중 하나 또는 둘 다 모두였다.

고밀도의 친양쪽성 또는 소수성 약물 (D) 분자를 갖는 중합체 아암을 완전히 가용화시키기 위해 어떤 조성 및 크기의 전하가 필요할지는 선험적으로 알려지지 않았다. 따라서, 본 발명자들은 반응성 단량체 (E)를 통해 고밀도 (~ 10 mol%)의 TLR-7/8a인 소분자 방향족 헤테로사이클 2BXy를 ~ 40 kDa HPMA-기재 중합체 아암 (A)에 부착시켰으며, 여기서 중합체 아암 (A)은 주요 친수성 단량체 (B)로서 HPMA 단량체를 포함하고, 음으로 또는 양으로 하전된 관능기를 포함하는 10 또는 20 mol% 하전된 단량체 (C)를 임의로 포함하였다. 특히, 하전된 단량체가 없는 공중합체는 탁도 측정에 의해 나타난 바와 같이 생리학적 pH, ~ pH 7.4에서 응집체를 형성한 반면에 (도 15), 음으로 하전된 카르복실산 기를 갖는 중합체 아암 (A)은 생리학적 pH에서 응집체를 형성하지 않았다. 유사하게, 생리학적 pH에서 양성자화될 수 있는 1급 또는 3급 아민을 또한 포함하는 중합체 아암 (A)은 생리학적 pH에서 응집되지 않았다. 특히, 에틸렌 디아민을 갖지만 프로필렌 디아민을 갖지 않는 중합체 아암은 생리학적 pH에서 응집체를 형성하는 일부 경향을 나타냈다 (도 16).

이들 데이터에 기초하여, 친수성 단량체 (HPMA), 약물에 연결된 반응성 단량체 (MA-b-Ala-2BXy), 및 (생리학적 pH에서) 음성 (Ma-b-Ala-COOH) 또는 양성 (Ma-b-Ala-DMEDA) 관능기를 갖는 하전된 단량체로 구성된 삼원공중합체를 사용하여 성상 중합체의 2종의 상이한 조성물을 생성하였다. 특히, 두 성상 중합체 (화합물 76 및 77, 표 4)가 생리학적 pH에서 수성 완충제 (PBS) 중에서 안정하였다. 중요하게는, 고밀도 (~ 20 mol%)의 하전된 단량체를 사용함으로써 고밀도 (~ 10 mol%)의 TLR-7/8a를 갖는 성상 중합체의 작은 크기 (Rh ~ 10 nm)를 보존하는 것이 또한 개선된 생물학적 활성과 연관되었다. 구체적으로, TLR-7/8a 및 하전된 단량체를 포함하는 성상 중합체로 치료된 MC38 종양을 갖는 마우스는 하전된 단량체를 포함하지 않는 무작위 코일 구조를 갖는 중성 성상 중합체를 받은 마우스와 비교하여 개선된 생존을 가졌다 (화합물 75, 도 17).

표 4: 하전된 단량체 및 고밀도의 약물 (D)을 포함하는 중합체 아암을 갖는 성상 중합체.

마지막으로, 이블록 구조를 갖는 중합체 아암 (A)을 갖는 성상 중합체는 응집체를 형성하지 않으면서 고밀도 (> 10 mol%)의 TLR-7/8a를 수용하는 것으로 밝혀졌다 (표 5).

표 5: 이블록 구조 및 고밀도의 약물 (D)을 갖는 중합체 아암을 갖는 성상 중합체.

본 명세서 및 하기 청구범위 전반에 걸쳐, 문맥상 달리 요구되지 않는 한, 단어 "포함한다(comprise)" 및 "포함한다(include)", 및 "포함하는(comprising)" 및 "포함하는(including)"과 같은 변형어는 언급된 정수 또는 정수의 군을 포함하지만, 임의의 다른 정수 또는 정수의 군을 배제하지는 않는 것을 암시하는 것으로 이해될 것이다.

본 명세서에서 임의의 선행 기술에 대한 언급은 이러한 선행 기술이 통상의 일반 지식의 일부를 형성한다는 임의의 형태의 제안에 대한 인정이 아니며, 그렇게 간주되어서는 안된다.

관련 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그의 용도에 있어서 기재된 특정한 적용으로 제한되지 않는다는 것을 인지할 것이다. 본 발명은 본원에 기재되거나 도시된 특정한 요소 및/또는 특징과 관련하여 그의 바람직한 실시양태로 제한되지 않는다. 본 발명은 개시된 실시양태 또는 실시양태들로 제한되지 않고, 하기 청구범위에 의해 제시되고 규정된 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 수많은 재배열, 변형 및 대체가 가능한 것으로 인지될 것이다.

SEQUENCE LISTING <110> Avidea Technologies, Inc. Institute of Macromolecular Chemistry The United States of America, as represented by the Secretary, Department of Health and Human Services <120> COMPOSITIONS AND METHODS OF MANUFACTURING STAR POLYMERS FOR LIGAND DISPLAY AND/OR DRUG DELIVERY <130> AVI-09-PCT <160> 13 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 1 Gly Phe Leu Gly 1 <210> 2 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 2 Lys Pro Leu Arg 1 <210> 3 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 3 Tyr Asn Lys Arg Lys Arg Ile His Ile Gly Pro Gly Arg Ala Phe Tyr 1 5 10 15 Thr Thr Lys Asn Ile Ile Gly 20 <210> 4 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 4 Ala Lys Phe Val Ala Ala Trp Thr Leu Lys Ala Ala Ala 1 5 10 <210> 5 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 5 Tyr Leu Leu Leu 1 <210> 6 <211> 17 <212> PRT <213> influenza <400> 6 Leu Asn Asp Lys His Ser Asn Gly Thr Ile Lys Asp Arg Ser Pro Tyr 1 5 10 15 Arg <210> 7 <211> 13 <212> PRT <213> influenza <400> 7 Asp Pro Asn Gly Trp Thr Gly Thr Asp Asn Asn Phe Ser 1 5 10 <210> 8 <211> 11 <212> PRT <213> influenza <400> 8 Arg Asn Asn Ile Leu Arg Thr Gln Glu Ser Glu 1 5 10 <210> 9 <211> 9 <212> PRT <213> hepatitis B <400> 9 Pro Arg Val Arg Gly Leu Tyr Phe Leu 1 5 <210> 10 <211> 20 <212> PRT <213> HPV <400> 10 Gln Leu Tyr Gln Thr Cys Lys Ala Ala Gly Thr Cys Pro Ser Asp Val 1 5 10 15 Ile Pro Lys Ile 20 <210> 11 <211> 35 <212> PRT <213> Malaria <400> 11 Glu Asp Asn Glu Lys Leu Arg Lys Pro Lys His Lys Lys Leu Lys Gln 1 5 10 15 Pro Ala Asp Gly Asn Pro Asp Pro Asn Ala Asn Pro Asn Val Asp Pro 20 25 30 Asn Ala Asn 35 <210> 12 <211> 52 <212> PRT <213> Malaria <400> 12 Ile Leu Arg Asn Gln Tyr Asn Asn Ile Ile Glu Leu Glu Lys Thr Lys 1 5 10 15 His Ile Ile His Asn Lys Lys Asp Thr Tyr Lys Tyr Asp Ile Lys Leu 20 25 30 Lys Glu Ser Asp Ile Leu Met Phe Tyr Met Lys Glu Glu Thr Ile Val 35 40 45 Glu Ser Gly Asn 50 <210> 13 <211> 56 <212> PRT <213> Malaria <400> 13 Val Leu Asn Lys Lys Glu Lys Lys Pro Arg Gly Ile Asp Phe Thr Glu 1 5 10 15 Thr Asp Glu Leu Glu Gln Thr Asp Ile Val Gln Asn Gly Asn Asp Lys 20 25 30 Leu Val Lys Val Lys Glu Asn Glu Thr Ile His Phe Lys Phe Asn Ser 35 40 45 Asn Gln Lys Leu Glu Ile Lys Glu 50 55

Claims (60)

1. 화학식 O[P1]-([X]-A[P2]-[Z]-[P3])n의 성상 중합체이며, 여기서 O는 코어이고; A는 코어에 부착된 중합체 아암이고; X는 코어와 중합체 아암 사이의 링커 분자이고; Z는 중합체 아암의 말단과 P3 사이의 링커 분자이고; P1, P2 및 P3은 각각 독립적으로 세포외로 또는 세포내로 작용하는 하나 이상의 화합물이고, n은 정수이고; []는 기가 임의적임을 나타내고; P1, P2 또는 P3 중 적어도 하나는 존재하는 것인 성상 중합체.
2. 제1항에 있어서, P1, P2 또는 P3 중 임의의 하나 이상이 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 리간드 (L)인 성상 중합체.
3. 제2항에 있어서, P2 및 P3 중 임의의 하나 이상이 리간드 L인 성상 중합체.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 화학식 O-([X]-A[(D)]-[Z]-L)n을 가지며, 여기서 P2는 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 약물 (D)이고; n은 2 이상의 정수이고; []는 기가 임의적임을 나타내는 것인 성상 중합체.
5. 제4항에 있어서, n이 5 이상인 성상 중합체.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 중합체 아암 (A)을 구성하는 대부분의 단량체 단위가 친수성 단량체로부터 선택되는 것인 성상 중합체.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 (A)이 음으로 하전된 관능기를 포함하는 것인 성상 중합체.
8. 제7항에 있어서, 중합체 아암 (A)이 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체 1 내지 20 mol%를 포함하는 것인 성상 중합체.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체가 폴리(음이온성) 올리고머 또는 중합체를 포함하는 것인 성상 중합체.
10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 (A)이 이블록 공중합체 구조를 포함하는 것인 성상 중합체.
11. 제10항에 있어서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 임의의 공단량체가 리간드 (L)에 근위인 이블록 공중합체의 제1 블록 상에 있는 것인 성상 중합체.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 1종 이상의 약물 (D)이 존재하는 경우에 코어 (O)에 근위인 이블록 공중합체의 제2 블록 상의 공단량체에 부착되고, 제1 블록이 용매 노출되고 임의의 약물 (D)에 부착되지 않은 것인 성상 중합체.
13. 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 길이가 선택된 조직에서 성상 중합체의 활성의 지속성을 증가시키는 수단으로서 성상 중합체의 크기를 증가시키도록 선택되는 것인 성상 중합체.
14. 제4항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 길이가 성상 중합체의 유체역학적 반경을 제어하도록 선택되는 것인 성상 중합체.
15. 제4항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 분자량이 약 10,000 달톤 초과인 성상 중합체.
16. 제15항에 있어서, 성상 중합체의 유체역학적 반경이 약 10 nm 초과인 성상 중합체.
17. 제4항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 동일하거나 상이할 수 있는 2종 이상의 리간드 (L)를 포함하고, 리간드 (L)가 단백질 또는 펩티드 항원, 치료 항체 또는 항체 단편, 펩티드-MHC 복합체, TLR 1, 2, 4, 5, 6, CLR 또는 NLR의 효능제, 또는 그의 조합으로부터 선택되는 세포외 수용체에 결합하는 화합물로부터 선택되는 것인 성상 중합체.
18. 제4항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 (A)의 적어도 일부의 말단 상에, 동일하거나 상이할 수 있는 2종 이상의 리간드 (L)의 부착을 가능하게 하는 하나 이상의 증폭 링커를 추가로 포함하는 성상 중합체.
19. 제4항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 성상 중합체에 부착된 리간드 (L)의 밀도가 5 초과인 성상 중합체.
20. 제4항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 렉틴 수용체 CD22L에 결합하는 사카라이드가 리간드 (L)에 근위인 중합체 아암 (A)의 말단에 또는 그 근처에 위치하는 것인 성상 중합체.
21. 제20항에 있어서, 약물 (D)가 존재하는 경우에 중합체 아암 (A)을 따라 약 3 mol% 초과의 밀도로 어레이되는 것인 성상 중합체.
22. 제21항에 있어서, 제약 활성 화합물 (D)이 약 200 내지 1,000 Da의 분자량을 갖고, 소분자 약물 (D)이 약 10 내지 약 80 질량%의 질량 퍼센트를 달성하도록 중합체 아암 (A)을 따라 약 4.0 내지 약 50 mol%의 밀도로 어레이되는 것인 성상 중합체.
23. 제4항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 (A)이 아크릴레이트, (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, 알릴 에테르, 비닐 아세테이트, 비닐 아미드, 치환된 스티렌, 아미노산, 아크릴로니트릴, 헤테로시클릭 단량체 (즉, 에틸렌 옥시드), 사카라이드, 포스포에스테르, 포스폰아미드, 술포네이트 에스테르, 술폰아미드 또는 그의 조합으로부터 선택된 친수성 단량체를 포함하는 것인 성상 중합체.
24. 제4항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 코어 (O)가 중합체 아암 (A)에 대해 5개 초과의 부착 지점을 갖는 것인 성상 중합체.
25. 제4항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 코어 (O)가 분지형 중합체 또는 덴드리머를 포함하는 것인 성상 중합체.
26. 제25항에 있어서, 코어 (O)를 형성하기 위해 사용되는 덴드리머 또는 분지형 중합체가 중합체 아암 (A)의 부착에 사용되는 표면 아민 기를 갖는 것인 성상 중합체.
27. 제25항에 있어서, 코어 (O)가 PAMAM, bis(MPA) 또는 리신으로부터 선택된 덴드리머인 성상 중합체.
28. 제25항에 있어서, 코어 (O)가 폴리(아미노산) 또는 사카라이드로부터 선택된 단량체를 포함하는 분지형 중합체인 성상 중합체.
29. 제1항에 있어서, P1, P2 또는 P3 중 임의의 하나 이상이 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 약물 (D)인 성상 중합체.
30. 제1항에 있어서, 화학식 O-([X]-A(D)-[Z]-[L])n을 가지며, 여기서 L은 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 리간드이고; D는 세포내로 작용하는 제약 활성 화합물을 포함하는 약물 (D)인 성상 중합체.
31. 제30항에 있어서, n이 5 이상인 성상 중합체.
32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 중합체 아암 (A)을 구성하는 대부분의 단량체 단위가 친수성 단량체로부터 선택되는 것인 성상 중합체.
33. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 (A)이 음으로 하전된 관능기를 포함하는 것인 성상 중합체.
34. 제33항에 있어서, 중합체 아암 (A)이 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체 1 내지 20 mol%를 포함하는 것인 성상 중합체.
35. 제33항 또는 제34항에 있어서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 공단량체가 폴리(음이온성) 올리고머 또는 중합체를 포함하는 것인 성상 중합체.
36. 제35항에 있어서, 약물 (D)이 중합체 아암 (A)을 따라 약 3 mol%를 초과하는 밀도로 어레이되는 것인 성상 중합체.
37. 제36항에 있어서, 약물 (D)가 약 200 내지 1,000 Da의 분자량을 갖고, 약물 (D)가 약 5 내지 약 80 질량%의 질량 퍼센트를 달성하도록 중합체 아암 (A)를 따라 약 4 내지 약 50 mol%의 밀도로 어레이되는 것인 성상 중합체.
38. 제30항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 (A)이 이블록 공중합체 구조를 포함하는 것인 성상 중합체.
39. 제38항에 있어서, 음으로 하전된 관능기를 포함하는 임의의 공단량체가, 코어 (O)에 원위이고 용매 노출되는 이블록 공중합체의 제1 블록 상에 있는 것인 성상 중합체.
40. 제38항 또는 제39항에 있어서, 1종 이상의 약물 (D)이 코어 (O)에 근위인 이블록 공중합체의 제2 블록 상의 공단량체에 부착되고, 제1 블록이 용매 노출되고 임의의 약물 (D)에 부착되지 않은 것인 성상 중합체.
41. 제30항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 길이가 선택된 조직에서 성상 중합체의 활성의 지속성을 증가시키는 수단으로서 성상 중합체의 크기를 증가시키도록 선택되는 것인 성상 중합체.
42. 제40항 또는 제41항에 있어서, 중합체 아암 길이가 성상 중합체의 유체역학적 반경을 제어하도록 선택되는 것인 성상 중합체.
43. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 분자량이 약 5,000 달톤 내지 약 50,000 달톤인 성상 중합체.
44. 제43항에 있어서, 성상 중합체의 유체역학적 반경이 약 5 nm 내지 약 15 nm인 성상 중합체.
45. 제30항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 리간드 (L)가 존재하는 경우에 단백질 또는 펩티드 항원, 치료 항체 또는 항체 단편, 펩티드-MHC 복합체, TLR 1, 2, 4, 5, 6, CLR 또는 NLR의 효능제; 또는 그의 조합으로부터 선택된 세포외 수용체에 결합하는 화합물로부터 선택되는 것인 성상 중합체.
46. 제30항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 (A)의 적어도 일부의 말단 상에 동일하거나 상이할 수 있는 2개 이상의 리간드 (L)의 부착을 가능하게 하는 하나 이상의 증폭 링커를 추가로 포함하는 성상 중합체.
47. 제30항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 성상 중합체에 부착된 리간드 (L)의 밀도가 5 초과인 성상 중합체.
48. 제30항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 렉틴 수용체 CD22L에 결합하는 사카라이드가 리간드 (L)에 근위인 중합체 아암 (A)의 말단에 또는 그 근처에 위치하는 것인 성상 중합체.
49. 제30항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 아암 (A)이 아크릴레이트, (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, 알릴 에테르, 비닐 아세테이트, 비닐 아미드, 치환된 스티렌, 아미노산, 아크릴로니트릴, 헤테로시클릭 단량체 (즉, 에틸렌 옥시드), 사카라이드, 포스포에스테르, 포스폰아미드, 술포네이트 에스테르, 술폰아미드 또는 그의 조합으로부터 선택된 친수성 단량체를 포함하는 것인 성상 중합체.
50. 제30항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 코어 (O)가 중합체 아암 (A)에 대해 5개 초과의 부착 지점을 갖는 것인 성상 중합체.
51. 제30항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 코어 (O)가 분지형 중합체 또는 덴드리머를 포함하는 것인 성상 중합체.
52. 제51항에 있어서, 코어 (O)를 형성하기 위해 사용되는 덴드리머 또는 분지형 중합체가 중합체 아암 (A)의 부착에 사용되는 표면 아민 기를 갖는 것인 성상 중합체.
53. 제51항에 있어서, 코어 (O)가 PAMAM, bis(MPA) 또는 리신으로부터 선택된 덴드리머인 성상 중합체.
54. 제51항에 있어서, 코어 (O)가 폴리(아미노산) 또는 사카라이드로부터 선택된 단량체를 포함하는 분지형 중합체인 성상 중합체.
55. 제1항 내지 제54항 중 어느 한 항의 성상 중합체를 포함하고, 여기서 L이 성상 중합체에 존재하고, 성상 중합체가 20 nm 초과의 유체역학적 반경 Rh를 갖는 것인, 세포외로 작용하는 제약 활성 화합물의 활성을 지속시키기 위한 조성물.
56. 제1항 내지 제54항 중 어느 한 항의 성상 중합체를 포함하고, 여기서 D가 존재하고 소분자 화학요법 및/또는 면역자극 약물 (D)로부터 선택되고, 성상 중합체가 약 10 내지 약 15 nm Rh의 유체역학적 반경을 갖는 것인, 항종양 조성물.
57. 제1항 내지 제54항 중 어느 한 항의 성상 중합체를 포함하고, 여기서 L이 성상 중합체에 존재하는 것인, 항바이러스 조성물.
58. 제1항 내지 제57항 중 어느 한 항의 성상 중합체를 포함하고, 여기서 중합체 아암 분자량이 평균 약 10 kDa 내지 약 60 kDa인, 항체 반응을 유도하기 위한 백신 조성물.
59. 링커 전구체 Z1을 포함하는 헤테로텔레켈릭 중합체 아암 (A)을 링커 전구체 Z2를 포함하는 리간드 (L)와, 중합체 아암 (A)과 리간드 (L) 사이에 링커 분자 (Z)를 형성하는 조건 하에 반응시키는 단계:
    X2-A[P2]-Z1 + Z2-L → X2-A[P2]-Z-L, 및
    링커 전구체 X2를 포함하는 중합체 아암-링커-리간드 분자를 복수의 링커 전구체 X1을 포함하는 코어와 반응시켜 성상 중합체를 형성하는 단계:
    O-X1 + X2-A[P2]-Z-L → O-(X-A [P2]-Z-L)n
    를 포함하는, 제1항에 따른 성상 중합체의 제조 방법.
60. 링커 전구체 X2를 포함하는 헤테로텔레켈릭 중합체 아암 (A)을 복수의 링커 전구체 X1을 포함하는 코어와, 링커 분자 (X)를 통해 복수의 중합체 아암 (A)에 부착된 코어 (O)를 형성하는 조건 하에 반응시키는 단계:
    O-X1 + X2-A[P2]-Z1 → O (X-A[P2]-Z1)n, 및
    링커 전구체 Z1을 포함하는 코어-링커-중합체 아암 분자를 링커 전구체 Z2를 포함하는 리간드 (L)와, 중합체 아암 (A)과 리간드 (L) 사이에 링커 분자 (Z)를 형성하는 조건 하에 반응시켜 성상 중합체를 형성하는 단계:
    O-(X-A[P2]-Z1)n + Z2-L → O-(X-A[P2]-Z-L)n
    를 포함하는, 제1항에 따른 성상 중합체의 제조 방법.

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