KR20230017246A - 항체-약물 접합체 - Google Patents

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닐 심
제임스 플레밍
니콜라 캠퍼
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Abstract

본 발명은 (i) 항체 또는 이의 항원-결합 단편, (ii) 저분자 약물(small molecule drug)과 같은 1 이상의 생물학적 활성 모이어티(biologically active moiety)에 공유결합된, 선택적으로 링커를 통하여 공유결합된, 아미노산 유도체를 포함하는 특정 반복 단위를 포함하는 중합체, 및 (iii) 중합체 및 항체 또는 이의 항원-결합 단편 모두에 공유결합된 중합체-항체 링커(linker) 모이어티를 포함하는 항체-약물 접합체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 항체-약물 접합체를 포함하는 약제학적 조성물 및 의약에서의 상기 항체-약물 접합체의 용도에 관한 것이다.

Description

항체-약물 접합체
본 발명은 (i) 항체 또는 이의 항원-결합 단편, (ii) 저분자 약물(small molecule drug)과 같은 1 이상의 생물학적 활성 모이어티(biologically active moiety)에 공유결합된, 선택적으로 링커를 통하여 공유결합된, 아미노산 유도체를 포함하는 특정 반복 단위를 포함하는 중합체, 및 (iii) 중합체 및 항체 또는 이의 항원-결합 단편 모두에 공유결합된 중합체-항체 링커(linker) 모이어티를 포함하는 항체-약물 접합체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 항체-약물 접합체를 포함하는 약제학적 조성물 및 의약에서의 상기 항체-약물 접합체의 용도에 관한 것이다.
항체-약물 접합체(antibody-drug conjugate, ADC)는 다양한 치료 용도로 사용되는 매우 강력한 생물 약제의 일종이다. 예를 들어, 종양학 분야에서 항체-약물 접합체는 링커(linker)를 통해 세포독성 약물이 부착된 항체를 사용하여 암세포를 표적화하는 데 사용될 수 있다. 이러한 이점에도 불구하고 항체-약물 접합체는 낮은 약물 대 항체비(drug-to-antibody ratio, DAR)로 인하여 개발이 제한되고 있으며, 일반적으로 얻어지는 항체-약물 접합체의 약물 대 항체비는 3-4이다. 기존의 항체-약물 접합체의 경우, 링커 당 하나의 약물만이 항체에 부착되는 경우가 많다. 이러한 제한으로 인하여 세포독성이 높은 약물만이 사용될 수 있기 때문에, 항체-약물 접합체의 치료 지수(therapeutic index)와 항체-약물 접합체에 사용 가능한 약물의 범위에 한계가 생기게 되며, 환자에서 이상 반응의 유병률이 증가한다. 또한, 현재까지 연구된 약물 대 항체비를 증가 방법은 항체-약물 접합체의 응집을 일으켜, 효율적이지 못하였다.
따라서, 높은 약물 대 항체비 값을 만족하면서도 수용액에서의 높은 용해도 및 높은 안정성과 같은 바람직한 물리화학적 특성을 갖는 새로운 항체-약물 접합체의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명은 특정 중합체 링커(polymeric linker)를 포함하는 항체-약물 접합체를 제공하며, 이러한 항체-약물 접합체는 우수한 안정성 및 수용액에서의 높은 용해도를 갖는다. 본 발명에 사용된 특정 중합체 링커로 인하여 항체-약물 접합체의 약물 대 항체비가 높아질 수 있고, 항체를 다수의 다양한 생물학적 활성 분자(전형적으로, 4 개 이상, 8 개 이상, 바람직하게는 12 개 이상, 더욱 바람직하게는 16개 이상, 및 가장 바람직하게는 최대 20 개 또는 그 이상의 생물학적 활성 분자)에 접합시킬 수 있다. 이와 같이 약물 대 항체비가 높아지는 경우, 치료 지수가 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 항체-약물 접합체에 사용된 특정 중합체(polymer)는 접합체로부터 생물학적 활성 분자가 방출되는 속도를 제어할 수 있도록 한다. 상기 방출 속도는 항약제 내의 폴리머-약물 또는 링커-약물 간 공유결합의 분해에 따라 달라진다. 다양한 유형의 공유결합은 다양한 조건, 예컨대 pH, 효소에 의하여 가수분해된다.
본 발명의 항체-약물 접합체에 사용된 특정 중합체로 인하여, 중합체에 다수의 다양한 유형의 약물 모이어티가 접합할 수 있다. 이는 특히 2 종 이상의 활성제(active agent)를 사용하여 표적 조합 요법(targeted combination therapy)을 달성하는 데 유용할 수 있다. 조합 요법에 사용되는 약물들은 보완적인 작용 방식을 갖고 및/또는 부가적 또는 상승적 치료 효과를 갖는 경우가 많다. 다만, 여러 약물을 사용하는 치료 프로토콜은 항상 복잡하고 점진적이다. 약물을 빈번하게 투여하고 여러가지 약물을 동시에 투여하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 이러한 복잡한 프로토콜은 간단한 프로토콜에 비하여 환자의 순응도 및 내성이 떨어지는 경향이 있다. 높은 DAR로 하나의 항체에 복수의 약물을 접합하는 능력 및 바람직한 물리화학적 특성을 갖는 항체-약물 접합체는 조합 요법에 있어 새로운 기회를 제공한다.
본 발명의 항체-약물 접합체에 사용된 특정 중합체는 놀랍게도 DAR이 높은 경우에도 용액 내 항체-약물 접합체의 응집(agglomeration/aggregation)을 방지할 수 있고, 상이한 중합체 골격/링커를 갖는 대조군 항체-약물 접합체에 비하여 높은 혈청 안정성을 갖는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 다음을 포함하는 항체-약물 접합체(antibody-drug conjugate)를 제공한다:
(i) 항체 또는 이의 항원-결합 단편;
(ii) 하기 화학식 (I)의 반복 단위를 포함하는 중합체:
Figure pct00001
여기서:
X는 O, NH, NRA 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Y는 C=O, C=NH, C=NRA 및 C=S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
R은 수소 또는 C1-20 하이드로카빌(hydrocarbyl)이고;
RA은 C1-20 하이드로카빌이며;
각 Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-, -T1O(CH2CH2O)sT2- 및 -T1O(CH2CH2CH2O)sT2-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 상기 T1는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 T2는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고;
o는 0 내지 100의 정수이며;
s는 0 내지 150의 정수이고;
x는 1 내지 6의 정수이며; 및
각 Z는 하기 화학식 (i), 화학식 (ii), 화학식 (iii), 화학식 (iv) 및 화학식 (v)의 기(group)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고:
Figure pct00002
여기서,
Z가 화학식 (i)의 기 또는 화학식 (ii)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-H가 아미노산의 측쇄(side chain)를 나타내도록 하는 2가 모이어티(moiety)이고;
각 L1은 링커(linker) 기이며; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티(biologically active moiety)이고;
Z가 화학식 (iii)의 기인 경우:
-AA=는 -AA=O가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 3가 모이어티이고;
각 L2은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며;
Z가 화학식 (iv)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-CH=CH2 또는 -AA-C≡CH가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
각 L3은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
Z가 화학식 (v)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-N3가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
각 L3은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
(iii) 상기 항체 및 상기 중합체 모두에 공유결합된 중합체-항체 링커(polymer-antibody linker).
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 또한 본 발명의 항체-약물 접합체 및 약제학적으로 허용가능한 부형제(excipient)를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 환자에서 질환(disease) 또는 상태(condition)의 치료에 사용하기 위한 본 발명의 임의의 항체-약물 접합체를 제공한다.
본 발명은 또한 1 이상의 본 발명의 항체-약물 접합체를 질환 또는 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 인간 환자의 본 명세서에서 정의된 바와 같은 질환 또는 상태를 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 환자의 본 명세서에서 정의된 바와 같은 질환 또는 상태의 치료를 위한 약제의 제조를 위한 본 발명의 항체-약물 접합체의 용도를 제공한다.
본 발명은 또한 다음을 포함하는 표적화제-약물 접합체(targeting agent-drug conjugate)를 제공한다:
(i) 표적화제(targeting agent);
(ii) 화학식 (I)의 반복 단위를 포함하는 중합체; 및
(iii) 상기 표적화제 및 상기 항체 모두에 공유결합된 중합체-표적화제 링커(중합체-targeting agent linker).
도 1은 CDCl3 내, 400 MHz 및 298 K에서 빌딩 블록 (3)의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 2는 중합체 (1)의 질량 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3은 중합체 (4)의 질량 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 4는 MMAE 시약 (5)의 LC-MS 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 5는 MMAE 시약 (5)의 LC-MS 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은 중합체-약물 접합체 (6)의 214 nm에서의 RP-UPLC 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 7은 중합체-약물 접합체 (6)의 LC-MS 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 8은 NCI-N87 인간 위암 CDX 모델에서 MMAE 항체-약물 접합체의 생체 내(in vivo) 항종양 효능을 나타내는 시간-종양 부피 그래프를 나타낸 것이다. ADC = 실시예 3에 기술된 바와 같이 생성된 MMAE 항체-약물 접합체.
도 9는 중합체 (7)의 LC-MS 분석을 나타낸 것이다.
도 10은 중합체 (8)의 LC-MS 분석을 나타낸 것이다.
도 11은 SN-38 중합체 접합체 (11)의 214 nm에서의 RP-UPLC 분석을 나타낸 것이다.
도 12는 SN-38 중합체 접합체 (11)의 LC-MS 분석을 나타낸 것이다.
도 13은 SN-38 중합체 접합체 (13)의 214 nm에서의 RP-UPLC 분석을 나타낸 것이다.
도 14는 SN-38 중합체 접합체 (13)의 LC-MS 분석을 나타낸 것이다.
정의
본 명세서 상의 용어 "중합체(polymer)"는 반복 단위(repeating unit)를 포함하는 화합물을 의미한다. 중합체는 일반적으로 1 보다 큰 다분산도(polydispersity)를 갖는다. 중합체는 일반적으로 골격(backbone), 측쇄(side chain) 및 말단(termini)을 포함한다. 골격은 모든 측쇄가 매달려 있는(pendant) 선형 사슬이다. 측쇄는 골격에 매달려 있거나 골격에서 분기되는 기(group)이다. 말단은 골격의 끝 부분이다.
본 명세서 상의 용어 "생물학적 활성 모이어티(biologically active moiety)"는 수소 라디칼의 추출(abstraction)에 의해 생물학적 활성 분자(biologically active molecule)로부터 유도된 임의의 부분을 의미한다. "생물학적 활성 분자"는 생체 내(in vivo) 투여될 때 생화학적 반응을 유도할 수 있는 임의의 분자이다. 전형적으로, 생물학적 활성 분자는 동물(또는 바람직하게는 인간)에 투여될 때 국소 또는 전신 생화학적 반응을 생성할 수 있고; 바람직하게는 국소 또는 전신 반응은 치료 활성이다. 생물학적 활성 분자의 바람직한 예에는 약물, 펩타이드, 단백질, 펩타이드 유사체(peptide mimetics), 항체, 항원, DNA, mRNA, 작은 간섭 RNA(small interfering RNA), 작은 헤어핀 RNA(small hairpin RNA), 마이크로 RNA(micro RNA), PNA, 폴다머(foldamers), 탄수화물, 탄수화물 유도체, 비-리핀스키 분자(non-Lipinski molecules), 합성 펩타이드(synthetic peptides) 및 합성 올리고뉴클레오타이드가 포함되며, 가장 바람직하게는 저분자 약물(small molecule drug)이다.
본 명세서 상의 용어 "저분자 약물(small molecule drug)"은 인간과 같은 동물에 대해 알려진 생물학적 효과를 갖는 화합물을 의미한다. 일반적으로 약물은 질병을 치료, 예방 또는 진단하는 데 사용되는 화합물이다. 바람직한 저분자 약물은 동물, 바람직하게는 포유동물, 보다 바람직하게는 인간에서 국소 또는 전신 효과를 생성한다는 점에서 생물학적 활성이다. 저분자 약물은 "약물 분자(drug molecule)" 또는 "약물(drug)"로 지칭될 수 있다. 전형적으로, 약물 분자는 약 5 kDa 이하의 MW를 갖는다. 바람직하게는, 약물 분자는 약 1.5 kDa 이하의 MW를 갖는다. 완전하지는 않지만, 본 발명에서 사용되기에 적합한 클래스 및 특정 약물의 보다 더 완전한 목록은 둘 다 본원에 참고로 도입되는 문헌("Pharmaceutical Substances: Syntheses, Patents, Applications" by Axel Kleemann and Jurgen Engel, Thieme Medical Publishing, 1999) 및 문헌("Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals", Edited by Susan Budavari et al., CRC Press, 1996)에서 발견될 수 있다.
본 명세서 상의 용어 "펩타이드(peptide)"는 펩타이드(아마이드) 결합에 의해 연결된 아미노산 단량체의 생물학적 발생된 단쇄(short chain) 또는 합성된 단쇄를 의미한다. 공유 화학 결합은 한 아미노산의 카복실기가 다른 아미노산의 아미노기와 반응할 때 형성된다. 가장 짧은 펩타이드는 단일 펩타이드 결합으로 연결된 2 개의 아미노산으로 구성된 다이펩타이드며, 그 다음으로 트라이펩타이드, 테트라펩타이드 등이 있다. 폴리펩타이드는 길고 연속적이며 분지되지 않은 펩타이드 사슬이다. 따라서 펩타이드는 핵산, 올리고당 및 다당류 등과 함께 생물학적 올리고머 및 중합체의 광범위한 화학적 부류에 속한다.
본 명세서 상의 용어 "아미노산(amino acid)"은 임의의 천연 또는 합성 아미노산, 즉 탄소, 수소, 산소 및 질소 원자를 포함하고, 아미노(-NH2) 및 카복실산(-COOH) 작용기를 모두 갖는 화합물을 말한다. 전형적으로, 아미노산은 α-, β-, γ- 또는 δ-아미노산이다. 아미노산은 22 개의 자연 발생 단백질 생성(proteinogenic) α-아미노산 중 하나일 수 있다. 선택적으로, 아미노산은 α-아미노-n-뷰티르산 (α-Amino-n-butyric acid), 노르발린 (Norvaline), 노르류신 (Norleucine), 알로아이소류신 (Alloisoleucine), t-류신(t-leucine), α-아미노-n-헵탄산(α-Amino-n-heptanoic acid), 피페콜산 (Pipecolic acid), α,β-다이아미노프로피온산 (α,β-diaminopropionic acid), α,γ-다이아미노뷰티르산 (α,γ-diaminobutyric acid), 오르니틴 (Ornithine), 알로트레오닌 (Allothreonine), 호모시스테인 (Homocysteine), 호모세린 (Homoserine), β-알라닌 (β-Alanine), β-아미노-n-뷰티르산 (β-Amino-n-butyric acid), β-아미노아이소뷰티르산 (β-Aminoisobutyric acid), γ-아미노뷰티르산 (γ-Aminobutyric acid), α-아미노아이소뷰티르산 (α-Aminoisobutyric acid), 아이소발린 (isovaline), 사르코신 (Sarcosine), N-에틸 글라이신 (N-ethyl glycine), N-프로필 글라이신 (N-propyl glycine), N-아이소프로필글라이신 (N-isopropyl glycine), N-메틸 알라닌 (N-methyl alanine), N-에틸 알라닌 (N-ethyl alanine), N-메틸 β-알라닌 (N-methyl β-alanine), N-에틸 β-알라닌 (N-ethyl β-alanine), 아이소세린 (isoserine), α-하이드록시-γ-아미노뷰티르산 (α-hydroxy-γ-aminobutyric acid), 호모노르류신 (Homonorleucine), O-메틸-호모세린 (O-methyl-homoserine), O-에틸-호모세린 (O-ethyl-homoserine), 셀레노호모시스테인 (selenohomocysteine), 셀레노메티오닌 (selenomethionine), 셀레노에티노인 (selenoethionine), 카복시글루탐산 (Carboxyglutamic acid), 하이드록시프롤린 (Hydroxyproline), 히푸신 (Hypusine), 파이로글루탐산 (Pyroglutamic acid), 아미노아이소뷰티르산 (aminoisobutyric acid), 디하이드로알라닌 (dehydroalanine), β-알라닌 (β-alanine), γ-아미노뷰티르산 (γ-Aminobutyric acid), δ-아미노레불린산 (δ-Aminolevulinic acid), 4-아미노벤조산 (4-Aminobenzoic acid), 시트룰린 (citrulline), 2,3-다이아미노프로판산 (2,3-diaminopropanoic acid), 3-아미노프로판산 (3-aminopropanoic acid), 하이드록시트립토판 (hydroxytryptophan), 셀레노호모시스테인 (selenohomocysteine), α-아미노글라이신 (α-aminoglycine) 및 다이아미노아세트산 (diaminoacetic acid), 2,3-다이아미노프로피온산 (2,3-diaminopropionic acid), α,γ-다이아미노뷰티르산 (α,γ-diaminobutyric acid), 아미노-2-케토-뷰티르산 (amino-2-keto-butyric acid), 4-아세틸페닐알라닌 (4-acetylphenylalanine) 및 포르밀글라이신 (formylglycine), 아지도라이신 (azidolysine), 아지도오르니틴 (azidoornithine), 아지도노르류신 (azidonorleucine), 아지도알라닌 (azidoalanine), 아지도호모알라닌 (azidohomoalanine), 4-아지도페닐알라닌 (4-azidophenylalanine) 및 4-아지도메틸페닐알라닌 (4-azidomethylphenylalanine), 호모알릴글라이신 (homoallylglycine), 4-에타이닐페닐알라닌 (4-ethynylphenylalanine), 4-프로파질옥시페닐알라닌 (4-propargyloxyphenylalanine), 프로파질글라이신 (propargylglycine), 4- (2-프로파이닐)프롤린 (4-(2-propynyl)proline), 2-아미노-6(-({[(1R,8S)-바이사이클로[6.1.0]논-4-인-9-일메톡시]카보닐}아미노)헥산산 (2-amino-6-({[(1R,8S)-bicyclo[6.1.0]non-4-yn-9-ylmethoxy]carbonyl}amino)hexanoic acid) 및 호모프로파질글라이신 (homopropargylglycine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 합성 아미노산일 수 있다. 입체 중심(stereogenic center)을 갖는 아미노산은 단일 거울상 이성질체 또는 거울상 이성질체의 혼합물(예: 라세미 혼합물)로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 아미노산이 α-아미노산인 경우, 아미노산은 α-탄소 입체 중심에 대해 L 입체화학을 갖는다.
본 명세서 상의 용어 “단백질(protein)”은 크기에 기초하여 펩타이드와 구별되는 아미노산 단량체의 중합체를 포함하는 생물학적 분자를 의미하며, 임의의 벤치마크로서 대략 50 개 이상의 아미노산을 함유하는 것으로 이해될 수 있다. 단백질은 생물학적 기능적 방식으로 배열된 하나 이상의 폴리펩타이드로 구성되며, 종종 조효소 및 보조인자와 같은 리간드, 또는 다른 단백질 또는 다른 거대분자(DNA, RNA 등), 또는 복잡한 거대분자 어셈블리(complex macromolecular assemblies)에 결합된다.
본 명세서 상의 용어 “펩타이드 유사체(peptide mimetics)”는 펩타이드를 모방하도록 설계된 작은 단백질-유사 사슬을 의미한다. 이들은 일반적으로 기존 펩타이드의 변형, 또는 펩토이드(peptoid) 및 β-펩타이드와 같은 펩타이드를 모방하는 유사한 시스템을 설계함으로써 제조할 수 있다. 접근 방식에 관계없이, 변경된 화학 구조는 안정성 또는 생물학적 활성과 같은 분자 특성을 조정하도록 설계된다. 이것은 기존 펩타이드로부터 약물-유사 화합물을 개발하는 데 역할을 할 수 있다. 이러한 변형에는 자연적으로 발생하지 않는 펩타이드의 변화(예컨대 변경된 골격 및 비천연(non-natural) 아미노산의 통합)가 포함된다.
본 명세서 상의 용어 “mRNA”는 DNA에서 리보솜으로 유전 정보를 전달하는 RNA 분자 패밀리인 메신저 RNA를 의미하며, mRNA는 유전자 발현의 단백질 산물의 아미노산 서열을 지정한다. RNA 중합효소에 의하여 1차 전사체 mRNA(pre-mRNA로 알려짐)로 전사된 후, 가공된 성숙한 mRNA는 아미노산의 중합체인 단백질로 번역된다. DNA에서와 같이, mRNA의 유전 정보는 각각 3 개의 염기로 구성된 코돈으로 배열된 뉴클레오타이드의 시퀀스에 있다. 각 코돈은 단백질 합성을 종결시키는 정지 코돈을 제외하고 특정 아미노산을 암호화한다. 코돈이 아미노산으로 번역되는 과정에는 다음의 두 가지 다른 유형의 RNA가 필요하다: 코돈의 인식을 매개하고 해당 아미노산을 제공하는 전달 RNA(transfer RNA, tRNA)와 리보솜의 단백질 제조 기구(protein-manufacturing machinery)의 중심 구성요소인 리보솜 RNA(rRNA).
본 명세서 상의 용어 “작은 간섭 RNA(small interfering RNA)”(siRNA)는 길이가 20-25 염기쌍인 이중 가닥 RNA 분자의 한 클래스를 의미한다. siRNA는 많은 역할을 하지만 상보적인 뉴클레오타이드 서열을 가진 특정 유전자의 발현을 방해하는 RNA 간섭(RNA interference, RNAi) 경로에서 가장 두드러진다. siRNA는 전사 후 mRNA가 분해되어 번역이 되지 않도록 함으로써 기능한다. siRNA는 또한 RNAi-관련 경로(RNAi-related pathway), 예컨대 항바이러스 메커니즘 또는 지놈의 염색질 구조 형성(shaping the chromatin structure of a genome)에서 작용한다.
본 명세서 상의 용어 “작은 헤어핀 RNA(small hairpin RNA)”(shRNA)는 RNA 간섭(RNA interference, RNAi)을 통해 표적 유전자 발현을 침묵시키는 데 사용할 수 있는 촘촘한(tight) 헤어핀 회전을 갖는 인공 RNA 분자를 의미한다. 세포에서 shRNA의 발현은 일반적으로 플라스미드의 전달 또는 바이러스 또는 박테리아 벡터를 통해 수행된다. shRNA는 상대적으로 분해 및 회전율이 낮다는 점에서 RNAi의 유리한 매개체이다.
본 명세서 상의 용어 “마이크로 RNA(micro RNA)”(miRNA)는 식물, 동물 및 일부 바이러스에서 발견되는 작은 비암호화 RNA 분자(약 22개 뉴클레오티드 포함)를 의미하며, RNA 침묵 및 유전자 발현의 전사 후 조절 기능을 한다.
본 명세서 상의 용어 “PNA”는 Peter E. Nielsen(Univ. Copenhagen), Michael Egholm(Univ. Copenhagen), Rolf H. Berg(Risø National Lab) 및 Ole Buchardt (Univ. Copenhagen)가 1991년에 발명한 것으로, DNA 또는 RNA와 유사한 인공적으로 합성된 고분자 펩타이드 핵산을 의미한다. PNA의 골격은 펩타이드 결합으로 연결된 반복되는 N-(2-아미노에틸)-글라이신 단위로 구성된다. 다양한 퓨린 및 피리미딘 염기는 메틸렌 다리(-CH2-) 및 카보닐기(-(C=O)-)에 의해 골격에 연결된다.
본 명세서 상의 용어 “DNA”는 알려진 모든 생물체 및 많은 바이러스의 발달, 기능 및 번식에 사용되는 대부분의 유전적 지시를 전달하는 분자인 디옥시리보핵산 및 이의 유도체를 의미한다. 대부분의 DNA 분자는 이중 나선을 형성하기 위해 서로 감겨 있는 2 개의 생체 고분자 가닥으로 구성된다. 2 개의 DNA 가닥은 뉴클레오타이드라고 하는 더 단순한 단위로 구성되어 있기 때문에 폴리뉴클레오타이드로 알려져 있다. 각 뉴클레오타이드는 질소 함유 핵염기인 시토신(cytosine, C), 구아닌(guanine, G), 아데닌(adenine, A) 또는 티민(thymine, T)과 디옥시리보스라고 하는 단당류 및 인산기로 구성된다. 뉴클레오타이드들은 한 뉴클레오타이드의 당과 다음 뉴클레오타이드의 인산기 사이의 공유결합에 의해 사슬에서 서로 연결되어 당-인산기가 교차되는 골격을 생성한다. 염기쌍 규칙(A와 T, C와 G)에 따르면, 수소 결합은 두 개의 개별 폴리뉴클레오타이드 가닥의 질소 염기에 결합하여 이중 가닥 DNA를 만든다.
본 명세서 상의 용어 “폴다머(foldamer)”는 용액에서 형태적으로 정렬된 상태로 접히는 별개의 사슬 분자 또는 올리고머를 의미한다. 이는 단백질, 핵산 및 다당류가 나선 및 β-병풍구조와 같은 잘 정의된 형태로 접히는 능력을 모방하는 인공 분자이다. 폴다머의 구조는 인접하지 않은 단량체 간의 비공유 상호작용에 의해 안정화된다.
본 명세서 상의 용어 “탄수화물(carbohydrate)”은 탄소(C), 수소(H) 및 산소(O) 원자로 구성된 생물학적 분자를 말하며, 일반적으로 수소:산소 원자 비율은 (물에서와 같이) 2:1이다. 즉, 탄수화물의 실험식은 C m (H2O) n (여기서 m은 n과 다를 수 있음)이다. 상기 실험식에는 몇 가지 예외가 있으며, 예컨대 DNA의 당 성분인 디옥시리보스는 실험식이 C5H10O4이다. 탄수화물은 기술적으로 탄소의 수화물이고; 구조적으로는 폴리하이드록시 알데하이드 및 케톤으로 보는 것이 더 정확하다. 이 용어는 생화학에서 가장 일반적이며 설탕, 전분 및 셀룰로오스를 포함하는 그룹인 당류의 동의어이다. 당류는 단당류(monosaccharide), 이당류(disaccharide), 올리고당(oligosaccharide) 및 다당류(polysaccharide)의 4 가지 화학 그룹으로 나뉜다.
본 명세서 상의 용어 “비-리핀스키 분자(non-Lipinski molecule)”는 약물-유사성(drug-likeness)을 평가하거나 특정 약리학적 또는 생물학적 활성을 갖는 화합물이 인간에서 경구 활성 약물(orally active drug)이 될 가능성이 있는 특성을 갖는지 여부를 결정하기 위한 경험 법칙인 리핀스키의 5 법칙(Lipinski's rule of five)(Pfizer의 5 법칙 또는 단순히 RO5(Rule of Five)이라고도 함)을 준수하지 않는 분자를 의미한다. 이 법칙은 1997년 크리스토퍼 A. 리핀스키(Christopher A. Lipinski)에 의해 공식화되었으며, 대부분의 경구 투여 약물이 상대적으로 작고 적당히 친유성인 분자라는 관찰을 기반으로 한다. 이 법칙은 흡수, 분포, 대사 및 배설(absorption, distribution, metabolism and excretion, "ADME")을 포함하여 인체에서 약물의 약동학에 중요한 분자 특성을 설명한다. 다만, 이 법칙은 화합물이 약리학적으로 활성(pharmacologically active)인지 여부를 예측하지는 않는다.
본 명세서 상의 용어 “산-불안정성(acid-labile)” 은 산성, 예컨대 pH<7 조건에서 끊어지는 결합을 의미한다.
본 명세서 상의 용어 “직접 결합(direct bond)”은 개재 원자(intervening atom)가 없음을 의미한다. 따라서, 예컨대 반복 단위와 약물 사이의 직접 결합은 약물의 작용기가 반복 단위의 원자에, 즉 연결 기(linking group)을 사용하지 않고 반복 단위의 원자에 부착됨을 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "C1-20 하이드로카빌(C1-20 hydrocarbyl)"은 수소 및 1 내지 20 개의 탄소 원자를 포함하는 임의의 1가 탄화수소 라디칼을 의미한다. 따라서, 하이드로카빌 그룹은 탄소와 수소로 구성된다. 하이드로카빌 기의 예로는 알킬, 사이클로알킬, 아릴, 아랄킬(aralkyl), 알케닐 및 알카이닐 기가 포함된다.
본 명세서 상의 용어 "알킬(alkyl)"은 접두사에 표시된 탄소 원자 수를 갖는 선형 또는 분지형 포화 1가 탄화수소 라디칼을 의미한다. 따라서, 용어 "C1-4알킬"은 1 내지 4 개의 탄소 원자의 선형 포화 1가 탄화수소 라디칼, 또는 3 또는 4개의 탄소 원자의 분지형 포화 1가 탄화수소 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소-프로필, n-뷰틸, 아이소-뷰틸 및 tert-뷰틸을 의미한다. 바람직하게는 알킬 기는 C1-20 알킬 기, 보다 바람직하게는 C1-12 알킬 기, 더 바람직하게는 C1-8 알킬 기, 가장 바람직하게는 C1-4알킬 기이다.
본 명세서 상의 용어 "알킬렌(alkylene)"은 접두사에 표시된 탄소 원자의 수를 갖는 선형 포화 2가 탄화수소 라디칼 또는 분지형 포화 2가 탄화수소 라디칼, 예컨대 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 1-메틸프로필렌, 2-메틸프로필렌, 뷰틸렌, 펜틸렌을 의미한다. 바람직하게는 알킬렌 기는 C1-20 알킬렌 기, 보다 바람직하게는 C1-12 알킬렌 기, 더 바람직하게는 C1-8 알킬렌 기, 가장 바람직하게는 C1-4알킬렌 기이다.
본 명세서 상의 용어 "알케닐(alkenyl)"은 접두사에 표시된 탄소 원자 수를 갖고 1 이상의 이중 결합을 함유하는 선형 또는 분지형 포화 1가 탄화수소 라디칼을 의미한다. 따라서, "C2-6 알케닐"은 1 이상의 이중 결합을 갖는 2 내지 6개의 탄소 원자의 선형 포화 1가 탄화수소 라디칼, 또는 1 이상의 이중 결합을 갖는 3 내지 6개의 탄소 원자의 분지형 포화 1가 탄화수소 라디칼, 예컨대 에테닐, 프로페닐, 1,3-뷰타다이에닐(1,3-butadienyl), (CH2)2CH=C(CH3)2, CH2CH=CHCH(CH3)2 등을 의미한다. 바람직하게는 알케닐 기는 C2-20 알케닐 기, 보다 바람직하게는 C2-12 알케닐 기, 더 바람직하게는 C2-8 알케닐 기, 가장 바람직하게는 C2-4 알케닐 기이다.
본 명세서 상의 용어 "알케닐렌(alkenylene)"은 접두사에 표시된 탄소 원자 수를 갖고 1 이상의 이중 결합을 함유하는 선형 포화 2가 탄화수소 라디칼 또는 분지형 포화 2가 탄화수소 라디칼, 예컨대 에테닐렌, 프로페닐렌, 1-메틸프로페닐렌, 2-메틸프로페닐렌, 뷰테닐렌, 펜테닐렌 등을 의미한다. 바람직하게는 알케닐렌 기는 C2-20 알케닐렌 기, 보다 바람직하게는 C2-12 알케닐렌 기, 더 바람직하게는 C2-8 알케닐렌 기, 가장 바람직하게는 C2-4 알케닐렌 기이다.
본 명세서 상의 용어 "알카이닐(alkynyl)"은 접두사에 표시된 탄소 원자 수를 갖고 1 이상의 삼중 결합을 함유하는 선형 또는 분지형 포화 1가 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 따라서, 용어 "C2-6 알카이닐"은 1 이상의 삼중 결합을 갖는 2 내지 6개의 탄소 원자의 선형 포화 1가 탄화수소 라디칼, 또는 1 이상의 이중 결합을 갖는 4 내지 6개의 탄소 원자의 분지형 포화 1가 탄화수소 라디칼, 예컨대 에타이닐, 프로파이닐 등을 의미한다. 바람직하게는 알카이닐 기는 C2-20 알카이닐 기, 보다 바람직하게는 C2-12 알카이닐 기, 더 바람직하게는 C2-8 알카이닐 기, 가장 바람직하게는 C2-4 알카이닐 기이다.
본 명세서 상의 용어 "알카이닐렌(alkynylene)"은 접두사에 표시된 탄소 원자의 수를 갖고 1 이상의 삼중 결합을 함유하는 선형 포화 2가 탄화수소 라디칼 또는 분지형 포화 2가 탄화수소 라디칼, 예컨대 에타이닐렌, 프로파이닐렌, 1-메틸프로파이닐렌, 2-메틸프로파이닐렌, 뷰타이닐렌, 펜타이닐렌 등을 의미한다. 바람직하게는 알카이닐렌 기는 C2-20 알카이닐렌 기, 보다 바람직하게는 C2-12 알카이닐렌 기, 더 바람직하게는 C2-8 알카이닐렌 기, 가장 바람직하게는 C2-4 알카이닐렌 기이다.
본 명세서 상의 용어 "사이클로알킬(cycloalkyl)"은 3 내지 10개의 탄소 원자의 고리형 포화 1가 탄화수소 라디칼, 예컨대 사이클로프로필, 사이클로뷰틸, 사이클로펜틸 또는 사이클로헥실 등을 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "사이클로알킬렌(cycloalkylene)"은 3 내지 10 개의 탄소 원자의 환형 포화 2가 탄화수소 라디칼, 예컨대 사이클로프로필렌, 사이클로뷰틸렌, 사이클로펜틸렌 또는 사이클로헥실렌 등을 의미한다. 바람직하게는 사이클로알킬렌 기는C3-10 사이클로알킬렌 기, 보다 바람직하게는 C3-8 사이클로알킬렌 기, 가장 바람직하게는 C3-6 사이클로알킬렌 기이다.
본 명세서 상의 용어 "헤테로사이클릴(heterocyclyl)"은 1 또는 2 개의 고리 원자가 N, O 및 S(O)n으로 이루어진 군으로부터 선택된 헤테로원자인 4 내지 8 개의 고리 원자의 포화 또는 불포화 1가 모노사이클릭 기를 의미하며, 여기서 n은 0 내지 2의 정수이고, 나머지 고리 원자는 C이다. 선택적으로, 헤테로사이클릴 고리는 아릴 및 헤테로아릴 고리가 모노사이클릭인 경우에, 본 명세서에서 정의된 바와 같이 (하나의) 아릴 또는 헤테로아릴 고리에 임의로 융합될 수 있다. 추가로, 헤테로사이클릴 고리에서 1 개 또는 2 개의 고리 탄소 원자는 -CO- 기로 임의로 대체될 수 있다. 보다 구체적으로, 용어 헤테로사이클릴은 피롤리디노 (pyrrolidino), 피페리디노 (piperidino), 호모피페리디노 (homopiperidino), 2-옥소피롤리디닐 (2-oxopyrrolidinyl), 2-옥소피페리디닐 (2-oxopiperidinyl), 모르폴리노 (morpholino), 피페라지노 (piperazino), 테트라히드로파이라닐 (tetrahydropyranyl), 싸이오모르폴리노 (thiomorpholino) 등을 포함하는 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다. 헤테로사이클릴 고리가 불포화된 경우, 고리가 방향족이 아니라면 1 개 또는 2 개의 고리 이중 결합을 포함할 수 있다.
본 명세서 상의 용어 "헤테로사이클릴렌(heterocyclylene)"은 1 또는 2 개의 고리 원자가 N, O 또는 S(O)n으로 이루어진 군으로부터 선택된 헤테로원자인 4 내지 8 개의 고리 원자의 포화 또는 불포화 2가 모노사이클릭 기를 의미하며, 여기서 n은 0 내지 2의 정수이고, 나머지 고리 원자는 C이다. 선택적으로, 헤테로사이클릴렌 고리는 아릴 및 헤테로아릴 고리가 모노사이클릭인 경우에, 본 명세서에서 정의된 바와 같이 (하나의) 아릴 또는 헤테로아릴 고리에 임의로 융합될 수 있다. 추가로, 헤테로사이클릴렌 고리에서 1 개 또는 2 개의 고리 탄소 원자는 -CO- 기로 임의로 대체될 수 있다. 보다 구체적으로, 용어 헤테로사이클릴렌은 피롤리디닐렌 (pyrrolidinylene), 피페리디닐렌 (piperidinylene), 호모피페리디닐렌 (homopiperidinylene), 2-옥소피롤리디닐렌 (2-oxopyrrolidinylene), 2-옥소피페리디닐렌 (2-oxopiperidinylene), 모르폴리닐렌 (morpholinylene), 피페라지닐렌 (piperazinylene), 테트라하이드로파이라닐렌 (tetrahydropyranylene), 싸이오모르폴리닐렌 (thiomorpholinylene) 등을 포함하는 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다. 헤테로사이클릴렌 고리가 불포화된 경우, 고리가 방향족이 아니라면 1 개 또는 2 개의 고리 이중 결합을 포함할 수 있다.
본 명세서 상의 용어 "아릴(aryl)"은 6 내지 10 개의 고리 원자의 1가 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 방향족 탄화수소 라디칼, 예컨대 페닐 또는 나프틸 등을 포함한다.
본 명세서 상의 용어 "아릴렌(arylene)"은 6 내지 10 개의 고리 원자의 2가 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 방향족 탄화수소 라디칼, 예컨대 페닐 또는 나프틸 등을 포함한다. 바람직하게는, 아릴렌 기는 페닐렌 또는 나프틸렌이다.
본 명세서 상의 용어 "아랄킬(aralkyl)"은 -(알킬렌)-R 라디칼을 지칭하며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같은 아릴이다. 바람직하게는 상기 알킬렌 기는 C1-20 알킬렌 기, 보다 바람직하게는 C1-12 알킬렌 기, 더 바람직하게는 C1-8 알킬렌 기, 가장 바람직하게는 C1-4 알킬렌 기이다.
본 명세서 상의 용어 "아랄킬렌(aralkylene)"은 -(알킬렌)-R 2가 라디칼을 지칭하며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같은 아릴렌이다. 바람직하게는 아랄킬렌 기는 C7-20 아랄킬렌 기, 보다 바람직하게는 C7-14 아랄킬렌 기, 가장 바람직하게는 C7-10 아랄킬렌 기이다.
본 명세서 상의 용어 "헤테로아릴(heteroaryl)"은 1 이상, 바람직하게는 1 개, 2 개 또는 3 개의 고리 원자가 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 헤테로원자인 5 내지 10개의 고리 원자의 1가 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 방향족 라디칼을 의미하며, 나머지 고리 원자는 C이다. 대표적인 예로는 피롤릴 (pyrrolyl), 싸이에닐 (thienyl), 싸이아졸릴 (thiazolyl), 이미다졸릴 (imidazolyl), 퓨라닐 (furanyl), 인돌릴 (indolyl), 아이소인돌릴 (isoindolyl), 옥사졸릴 (oxazolyl), 아이소옥사졸릴 (isoxazolyl), 벤조싸이아졸릴 (benzothiazolyl), 벤즈옥사졸릴 (benzoxazolyl), 퀴놀리닐 (quinolinyl), 아이소퀴놀리닐 (isoquinolinyl), 피리디닐 (pyridinyl), 피리미디닐 (pyrimidinyl), 피라지닐 (pyrazinyl), 피리다지닐 (pyridazinyl), 트라이아졸릴 (triazolyl), 테트라졸릴 (tetrazolyl) 등이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서 상의 용어 "헤테로아릴렌(heteroarylene)"은 1 이상, 바람직하게는 1 개, 2 개 또는 3 개의 고리 원자가 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 헤테로원자인 5 내지 10개의 고리 원자의 2가 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 방향족 라디칼을 의미하며, 나머지 고리 원자는 C이다. 대표적인 예로는 피롤릴렌 (pyrrolylene), 싸이에닐렌 (thienylene), 싸이아졸릴렌 (thiazolylene), 이미다졸릴렌 (imidazolylene), 퓨라닐렌 (furanylene), 인돌릴렌 (indolylene), 아이소인돌릴렌 (isoindolylene), 옥사졸릴렌 (oxazolylene), 아이소옥사졸릴렌 (isoxazolylene), 벤조싸이아졸릴렌 (benzothiazolylene), 벤즈옥사졸릴렌 (benzoxazolylene), 퀴놀리닐렌 (quinolinylene), 아이소퀴놀리닐렌 (isoquinolinylene), 피리디닐렌 (pyridinylene), 피리미디닐렌 (pyrimidinylene), 피라지닐렌 (pyrazinylene), 피리다지닐렌 (pyridazinylene), 트라이아졸릴렌 (triazolylene), 테트라졸릴렌 (tetrazolylene) 등이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서 상의 용어 "헤테로아랄킬(heteroaralkyl)"은 -(알킬렌)-R 라디칼을 의미하며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같은 헤테로아릴이다. 바람직한 알킬렌 기는 상기 아랄킬 기에 대해 정의된 바와 같다.
본 명세서 상의 용어 "헤테로아랄킬렌(heteroaralkylene)"은 -(알킬렌)-R 2가 라디칼을 의미하며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같은 헤테로아릴렌이다. 바람직하게는, 헤테로아랄킬렌 기는 C6-20 헤테로아랄킬렌 기, 보다 바람직하게는 C6-14 헤테로아랄킬렌 기, 가장 바람직하게는 C6-10 헤테로아랄킬렌 기이다.
알킬, 알킬렌, 알케닐, 알케닐렌, 알카이닐, 알카이닐렌, 사이클로알킬, 사이클로알킬렌, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클릴렌, 아릴, 아릴렌, 아랄킬, 아랄킬렌, 헤테로아릴, 헤테로아릴렌, 헤테로아랄킬 및 헤테로아랄킬렌 기에 존재할 수 있는 선택적인 치환기는 여기서 1 이상의 인접하지 않은 C 원자는 O, S, N, C=O 및 -COO-로 이루어진 군으로부터 선택되는 원자 또는 기로 대체될 수 있는 C1-16 알킬 또는 C1-16 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C5-14 아릴, 치환 또는 비치환된 C5-14 헤테로아릴, C1-16 알콕시, C1-16 알킬싸이오, 할로, 사이아노 및 아랄킬일 수 있다.
본 명세서 상의 용어 "알콕시(alkoxy)"는 -OR 라디칼을 의미하며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같은 알킬이고, 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 아이소-프로폭시, n-뷰톡시, 아이소-뷰톡시, tert-뷰톡시 등이 있다. 바람직하게는, 알콕시 기는 C1-20 알콕시 기, 보다 바람직하게는 C1-12 알콕시 기, 더 바람직하게는 C1-8 알콕시 기, 가장 바람직하게는 C1-4 알콕시 기이다.
본 명세서 상의 용어 "알킬싸이오(alkylthio)"는 -SR 라디칼을 의미하며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같은 알킬이다. 바람직하게는, 알킬싸이오 기는 C1-20 알킬싸이오 기, 보다 바람직하게는 C1-12 알킬싸이오 기, 더 바람직하게는 C1-8 알킬싸이오 기, 가장 바람직하게는 C1-4 알킬싸이오 기이다.
본 명세서 상의 용어 "할로(halo)"는 플루오로(fluoro), 클로로(chloro), 브로모(bromo) 또는 아이오도(Iodo), 바람직하게는 플루오로 또는 클로로를 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "케토 기(keto group)"는 카보닐 기를 의미하며, 여기서 카보닐의 탄소 원자는 또한 2 개의 탄소 원자에 결합한다.
본 명세서 상의 용어 "하이드라진(hydrazine)"은 화학식 -NH-NH2의 기를 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "하이드라자이드(hydrazide)"는 화학식 R'(CO)-NH-NH2의 기를 의미하며, 여기서 R'은 수소 또는 C1-20 하이드로카빌일 수 있다.
본 명세서 상의 용어 "하이드라존(hydrazone)"은 화학식 =N-NH-의 기를 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "아민(amine)"은 화학식 -NH2, NHR or NR2의 기를 의미하며, 여기서 R은 C1-20 하이드로카빌이다.
본 명세서 상의 용어 "이민(imine)"은 화학식 =N-의 기를 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "하이드록실(hydroxyl)"은 화학식 -OH의 기를 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "케탈(ketal)"은 화학식 -C(OR)2-의 기를 의미하며, 각 R은 C1-20 하이드로카빌이거나 2 개의 R 기가 함께 하이드로카빌 고리를 형성한다.
본 명세서 상의 용어 "싸이올(thiol)"은 화학식 -SH의 기를 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "싸이오케탈(thioketal)"은 화학식 -C(SR)2-의 기를 의미하며, 상기 R은 C1-20 하이드로카빌이거나 2 개의 R 기가 함께 하이드로카빌 고리를 형성한다.
본 명세서 상의 용어 "옥심(oxime)"은 화학식 =N-O-의 기를 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "아미노옥시(aminoxy)" 또는 "하이드록실아민(hydroxylamine)"은 화학식 -O-NH2의 기를 의미한다. R-O-NH2는 알콕실아민을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 중합체에 적용되는 용어, "Mn"은 중합체의 수평균 분자량(number average molecular weight)을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 중합체에 적용되는 용어, "Mw"은 중합체의 중량 평균 분자량(weight average molecular weight)을 의미한다.
본 명세서 상의 용어 "다분산성(polydispersity)" PD 또는 ÐM이라고도 함)은 중합체의 중량 평균 분자량과 수평균 분자량의 비율을 의미하며, 즉 ÐM = Mw/Mn이다. 이것은 중합체 샘플의 균일성(uniformity)을 측정한 것이다. 낮은 다분산도는 중합체 샘플 내에서 분자 질량의 좁은 분포를 나타내고, 높은 다분산도는 중합체 샘플 내에서 분자 질량의 넓은 분포를 나타낸다.
항체-약물 접합체(Antibody-drug conjugates)
본 발명은 (i) 항체 또는 이의 항원-결합 단편, (ii) 저분자 약물(small molecule drug)과 같은 1 이상의 생물학적 활성 모이어티(biologically active moiety)에 공유결합된, 선택적으로 링커를 통하여 공유결합된 특정 반복 단위를 포함하는 중합체, 및 (iii) 중합체 및 항체 또는 이의 항원-결합 단편 모두에 공유결합된 중합체-항체 링커(linker) 모이어티를 포함하는 항체-약물 접합체에 관한 것이다. 생물학적 활성 모이어티를 중합체 반복 단위에 부착하기 위한 링커 기(linker group)들은 당업계에 잘 알려져 있다. 유리하게, 생물학적 활성 모이어티는 중합체와 생물학적 활성 모이어티 사이 또는 링커 기와 생물학적 활성 모이어티 사이의 공유결합이 파괴, 예컨대 가수분해될 때까지 중합체로부터 방출되지 않는다. 따라서, 생물학적 활성 모이어티의 방출 위치 및 생물학적 활성 모이어티의 방출 속도는 ADC를 작용 부위(site of action)로 유도하는 항체를 선택함으로써 및 중합체와 생물학적 활성 모이어티 사이 또는 링커 기와 생물학적 활성 모이어티 사이의 결합 특성을 조정함(tailoring)으로써 조절될 수 있다.
본 발명의 항체-약물 접합체는 다음을 포함한다:
(i) 항체 또는 이의 항원-결합 단편;
(ii) 하기 화학식 (I)의 반복 단위를 포함하는 중합체:
Figure pct00003
여기서:
X는 O, NH, NRA 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Y는 C=O, C=NH, C=NRA 및 C=S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
R은 수소 또는 C1-20 하이드로카빌(hydrocarbyl)이고;
RA은 C1-20 하이드로카빌이며;
각 Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-, -T1O(CH2CH2O)sT2- 및 -T1O(CH2CH2CH2O)sT2-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 상기 T1는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 T2는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고;
o는 0 내지 100의 정수이며;
s는 0 내지 150의 정수이고;
x는 1 내지 6의 정수이며; 및
각 Z는 하기 화학식 (i), 화학식 (ii), 화학식 (iii), 화학식 (iv) 및 화학식 (v)의 기(group)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
Figure pct00004
여기서,
Z가 화학식 (i)의 기 또는 화학식 (ii)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-H가 아미노산의 측쇄(side chain)를 나타내도록 하는 2가 모이어티(moiety)이고;
각 L1은 링커(linker) 기이며; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티(biologically active moiety)이고;
Z가 화학식 (iii)의 기인 경우:
-AA=는 -AA=O가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 3가 모이어티이고;
각 L2은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며;
Z가 화학식 (iv)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-CH=CH2 또는 -AA-C≡CH가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
각 L3은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
Z가 화학식 (v)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-N3가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
각 L3은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
(iii) 상기 항체 및 상기 중합체 모두에 공유결합된 중합체-항체 링커(polymer-antibody linker).
항체의 구조적 특성(Structural features of the antibody)
이 섹션은 본 발명의 항체-약물 접합체에 존재하는 항체의 가능한 구조적 특성을 설명한다.
본 명세서 상의 용어 "항체"는 전장 항체 및 이의 임의의 항원-결합 단편(antigen-binding fragment)(즉, "항원-결합 부분(antigen-binding portion)"), 또는 이의 단일 사슬(single chains) 뿐만 아니라 이중특이적 항체(bispecific antibodies) 및 이의 변이체(variants)를 포함한다. 항체는 면역글로불린(immunoglobulin, Ig)이라고도 한다. 항체는 이황화 결합에 의해 상호 연결된 적어도 2 개의 중쇄(heavy (H) chains) 및 2 개의 경쇄(light (L) chains)를 포함하는 당단백질, 또는 이의 항원 결합 부분을 지칭한다. 각 중쇄는 중쇄 가변 영역(heavy chain variable region, 본원에서는 VH로 약칭함)과 중쇄 불변 영역(heavy chain constant region)으로 구성된다. 각 경쇄는 경쇄 가변 영역(light chain variable region, 본원에서는 VL로 약칭함) 및 경쇄 불변 영역(light chain constant region)으로 구성된다. 중쇄 및 경쇄의 가변 영역에는 항원과 상호작용하는 결합 도메인이 포함되어 있다. 항원은 동물 신체의 면역 체계가 면역 반응을 일으키도록 하는 원인이 되는 모든 작용제, 예컨대 화학 물질, 박테리아, 바이러스 또는 꽃가루이다. VH 및 VL 영역은 　프레임워크 영역(framework regions, FR)으로 불리는 더 보존된 영역 사이에 배치된 상보성 결정 영역(complementarity determining region, CDR)이라고 하는 초가변 영역(regions of hypervariability)으로 더 세분될 수 있다. 레임워크 영역(FR)이라고 하는 보다 보존된 영역이 산재되어 있습니다. 항체의 불변 영역은 면역계의 다양한 세포(예컨대 이펙터 세포) 및 전형적인 보체계의 첫 번째 구성요소(C1q)를 포함한, 숙주 조직 또는 인자에 대한 면역글로불린의 결합을 매개할 수 있다.　
항체는 단일클론 항체(monoclonal antibody) 또는 다중클론 항체(polyclonal antibody)일 수 있다. 전형적으로 항체는 단일클론 항체이다. 선택적으로, 항체는 다중클론 항체이다. 다중클론 항체는 다른 B 세포주에서 파생된 항체이다. 다중클론 항체는 특정 항원에 대해 지시되는 상이한 면역글로불린 분자의 혼합물을 포함할 수 있다. 다중클론 항체는 항원 분자 내의 1 이상의 상이한 에피토프에 결합하는 상이한 면역글로불린 분자의 혼합물을 포함할 수 있다. 다중클론 항체는 관심 항원으로의 면역화와 같은 일상적인 방법으로 생산할 수 있다. 예를 들어, 항체를 발현할 수 있는 마우스 또는 양은 면역원성 접합체를 사용하여 면역화될 수 있다. 선택적으로 이 동물들은 인간 항체 서열을 발현할 수 있다. 이후에 혈액을 제거하고 Ig 분획을 정제하여 다중클론 항체를 추출할 수 있다.
단일클론 항체(Monoclonal antibodies, mAbs)는 서로 동일하고 특정 에피토프에 대해 단일 결합 특이성과 친화성을 갖는 면역글로불린 분자이다. 단일클론 이중특이적 항체(Monoclonal bispecific antibodies, BsmAbs)는 두 가지 다른 유형의 항원에 동시에 결합할 수 있는 단일클론 항체이다. 본 발명의 항체-약물 접합체에 유용한 단일클론 항체는 통상적인 단일클론 항체 방법론, 예컨대 “Monoclonal Antibodies; A manual of techniques", H Zola (CRC Press, 1988) 및 “Monoclonal Hybridoma Antibodies: Techniques and Application", SGR Hurrell (CRC Press, 1982)에 개시된 방법론을 포함하는 다양한 기술에 의하여 생성될 수 있다.
용어, 항체의"항원-결합 부분(antigen-binding portion)"은 단백질, 폴리펩타이드 또는 펩타이드와 같은 항원에 특이적으로 결합하는 능력을 보유하는 항체의 단편을 의미한다. 항체의 항원 결합 기능은 전장 항체의 단편에 의해 수행될 수 있음이 밝혀졌다. 항체의 "항원-결합 부분"이라는 용어 내에 포함되는 결합 단편의 예로는 Fab 단편, F(ab')2 단편, Fab' 단편, Fd 단편, Fv 단편, dAb 단편 및 단리된(isolated) 상보성 결정 영역(complementarity determining region, CDR)이 있다. scFv와 같은 단일 사슬 항체, 및 VHH 및 낙타 항체와 같은 중쇄 항체 역시 항체의 "항원-결합 부분"이라는 용어 내에 포함되는 것으로 의도된다. 이 항체 단편들은 당업자에게 공지된 통상적인 기술을 사용하여 수득할 수 있고, 단편은 온전한 항체와 동일한 방식으로 유용성에 대해 스크리닝될 수 있다.
본원에 정의된 바와 같은 항체 "단편"은 절단(truncation), 예컨대 N 및/또는 C 말단에서 하나 이상의 아미노산을 제거함에 의하여 제조될 수 있다. 이러한 방식으로 N 및/또는 C 말단에서 최대 10 개, 최대 20 개, 최대 30 개, 최대 40 개 이상의 아미노산이 제거될 수 있다. 단편은 또한 1 이상의 내부 결실(internal deletion)에 의해서도 제조할 수 있다. 단편은 항체 또는 항체 변이체 서열로부터의 10 개 이상, 15 개 이상, 20 개 이상, 25 개 이상, 30 개 이상, 35 개 이상, 40 개 이상, 45 개 이상, 55 개 이상, 60 개 이상, 65 개 이상, 70 개 이상, 75 개 이상, 80 개 이상, 85 개 이상, 90 개 이상, 95 개 이상, 100 개 이상, 105 개 이상, 120 개 이상, 150 개 이상, 200 개 이상, 250 개 이상, 300 이상 또는 400 개 이상의 연속 아미노산을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 항체-약물 접합체 내의 항체는 젬투주맙 hP67.6 인간화 IgG4(Gemtuzumab hP67.6 humanized IgG4), 브렌툭시맙 키메릭 IgG1(Brentuximab Chimeric IgG1), 트라스투주맙 인간화 IgG1(Trastuzumab Humanized IgG1), 이노투주맙 G5/44 인간화 IgG4(Inotuzumab G5/44 Humanized IgG4), 글렘바투무맙 완전 인간 IgG1(Glembatumumab Fully human IgG1), 아네투맙 항-메소텔린 완전 인간 IgG1(Anetumab Anti-mesothelin fully human IgG1), 머베툭시맙 M9346A 인간화 IgG1(Mirvetuximab M9346A Humanized IgG1), 데파투시주맙 (ABT-806) 인간화 IgG1(Depatuxizumab (ABT-806) Humanized IgG1), 로발피투주맙(SC16) 인간화 IgG1(Rovalpituzumab (SC16) Humanized IgG1), 및 바다스투시맙 인간화 IgG1(Vadastuximab Humanized IgG1)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
중합체의 구조적 특성(Structural features of the polymer)
이 섹션은 본 발명의 항체-약물 접합체에 존재하는 중합체의 가능한 구조적 특성을 설명한다.
본 발명의 항체-약물 접합체의 중합체는 다음으로부터 유도될 수 있다:
(i) 1 이상의 하기 화학식 (IIa)의 화합물:
Figure pct00005
상기 LG는 첨가-제거 반응(addition-elimination reaction) 조건 하에서의 이탈기(leaving group)이고, R 및 Z는 화학식 (I)의 반복 단위에 대해 상기 정의된 바와 같으며; 및
(ii) 하기 화학식 (IIb)의 화합물:
Figure pct00006
상기 LG는 첨가-제거 반응 조건 하에서의 이탈기이고, Q, X 및 Y는 화학식 (I)의 반복 단위에 대해 상기 정의된 바와 같다.
첨가-제거 조건은 당업자에게 잘 알려져 있다. 일반적으로 첨가-제거 조건은 친핵성(즉, 전자-풍부) 잔기가 불포화 탄소 원자에 첨가되어 해당 탄소 원자에 대한 공유 σ-결합을 형성하여 π-결합을 파괴한 후, 상기 π-결합이 재-형성되면서 상기 탄소 원자와 전형적으로 순-전자 끌기 모이어티(net electron-withdrawing moiety)인 다른 치환기 사이의 σ-결합이 파괴되어, 그 치환기를 제거할 수 있는 조건이다.
본 발명의 항체-약물 접합체의 중합체에서, x는 1, 2, 3, 4, 5 또는 6일 수 있다. 다만, 바람직하게는 x는 1, 2, 3, 4 또는 5이고, 더 바람직하게는 1, 2, 3, 또는 4이며, 더욱 바람직하게는 1, 2 또는 3, 더욱 바람직하게는 1 또는 2, 특히 바람직하게는 1이다. 바람직하게는, x는 1이다. 따라서 바람직하게는 본 발명의 항체-약물 접합체의 중합체는 하기 화학식 (Ia)의 반복 단위를 포함한다:
Figure pct00007
상기 Q, R, X, Y 및 Z는 화학식 (I)의 반복 단위에 대해 상기 정의된 바와 같다.
중합체는 바람직하게는 R이 수소인 화학식 (IIa)의 1 이상의 화합물로부터 유도된다. 보다 바람직하게는, R은 중합체가 유도되는 화학식 (IIa)의 모든 화합물에서 수소이다.
중합체는 바람직하게는 이탈기(LG)가 Cl, OH, OR', SH, SR', NH2, NHR', NR'2, O-2-Cl-Trt, ODmb, O-2-PhiPr, O-EDOTn-Ph, O-NHS, OFm, ODmab 및 OCam으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 화학식 (IIa)의 화합물 및/또는 화학식 (IIb)의 화합물로부터 유도된다. 더욱 바람직하게는, 상기 이탈기(LG)는 OMe, OEt, OtBu, O-2-Cl-Trt, ODmb, O-2-PhiPr, O-EDOTn-Ph, O-NHS, OFm, ODmab 및 OCam으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 화학식 (IIa)의 1 이상의 화합물에서의 이탈기(LG) 및/또는 화학식 (IIb)에서의 이탈기(LG)는 동일하거나 상이할 수 있다.
본원에서 정의된 바와 같이, 2-Cl-Trt는 2-클로로트라이틸(2-chlorotrityl)을 의미한다. 본원에 정의된 바와 같이, Dmb는 2,4-다이메톡시벤질(2,4-dimethoxybenzyl)을 의미한다. 본원에 정의된 바와 같이, 2-PhiPr은 2-페닐아이소프로필(2-phenylisopropyl)을 의미한다. 본원에 정의된 바와 같이, Fm은 9-플루오레닐메틸(9-fluorenylmethyl)을 의미한다. 본원에 정의된 바와 같이, Dmab은 4-(N-[1-(4,4-다이메틸-2,6-다이옥소사이클로헥실리덴)-3-메틸뷰틸]-아미노)벤질(4-(N-[1-(4,4-dimehtyl-2,6-dioxocyclohexylidene)-3-methylbutyl]-amino)benzyl)을 의미한다. 본원에 정의된 바와 같이, NHS는 N-하이드록시숙신아마이드(N-hydroxysuccinamide)를 의미한다. 본원에 정의된 바와 같이, Cam은 카바모일메틸(carbamoylmethyl)을 의미한다. 본원에 정의된 바와 같이, 아릴-EDOTn은 하기 화학식을 갖는 모이어티를 의미한다:
Figure pct00008
상기 R3은 H 또는 OMe이고, 상기 R4은 H 또는 OMe이며, 상기 R5은 H 또는 OMe이다. 바람직하게는, 상기 R3, 상기 R4 및 상기 R5은 (a) 상기 R3, 상기 R4 및 상기 R5은 모두 H, (b) 상기 R3, 상기 R4 및 상기 R5은 모두 OMe, (c) 상기 R3 및 R4은 OMe이고, R5은 H, 또는 (d) R3 및 R4은 H이고 R5은 OMe이도록 선택된다.
이탈기에 R'기가 포함되는 경우, R'는 바람직하게는 C1-20 알킬이고, 더 바람직하게는 C1-12 알킬이며, 더욱 바람직하게는 C1-8 알킬이고, 특히 바람직하게는 C1-4 알킬이다. 적합한 알킬기의 대표적인 예에는 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 뷰틸, 아이소뷰틸 및 tert-뷰틸이 있다. 메틸, 에틸 및 ter-뷰틸은 특히 바람직한 알킬기이다.
전형적으로, 본 발명의 항체-약물 접합체의 중합체에서, Q는 -T1O(CH2CH2O)sT2- 또는 -T1O(CH2CH2CH2O)sT2-이다. 이 구현예에서, T1은 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2-이고, 더욱 바람직하게는 -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다. 이 구현예에서, T2는 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- 또는　-CH2CH2CH2CH2-이고, 더욱 바람직하게는 -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다. T1 및 T2는 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, T1 및 T2는 동일하다. 전형적으로, T1 및 T2는 모두 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- 및 -CH2CH2CH2CH2-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 T1 및 T2는 모두 -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다고, 더욱 바람직하게는 T1 및 T2는 모두 -CH2CH2-이다.
선택적으로, 본 발명의 항체-약물 접합체의 중합체에서 Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-일 수 있다.
화학식 (I)의 각 Q는 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, 화학식 (I)의 각 Q는 동일하다. 선택적으로, 화학식 (I)의 각 Q는 상이하다.
의심의 여지를 없애기 위하여, 표시된 Q 부분의 왼쪽 방향(left-hand side)은 화학식 (I)의 Y 부분에 공유결합되고, 표시된 Q 부분의 오른쪽 방향(right-hand side)은 화학식 (I)의 Y 부분에 공유결합된다.
본 발명의 항체-약물 접합체의 중합체에서, X는 바람직하게는 O, NH, 또는 NR'이다. 더욱 바람직하게는 X는 O or NH이다. 더욱 바람직하게는, X는 NH이다. 더욱 바람직한 중합체에서, Y는 (C=O)이다. 특히 바람직한 실시예에서, X는 NH이고 Y는 (C=O)이다.
추가의 바람직한 구현예에서, 화학식 (IIb)의 화합물은 폴리에틸렌글라이콜(polyethyleneglycol, PEG) 또는 폴리프로필렌글라이콜(polypropylene glycol)로부터 유도된다. 바람직하게는 이 경우에, 화학식 (IIb)의 화합물은 PEG 400, PEG 500, PEG 600, PEG 1000, PEG 1500, PEG 2000, PEG 3000, PEG 4000 및 PEG 5000으로부터 유도된다. 보다 더 바람직하게는, X는 NH이고, Y는 C=O이며, Q는 -T1O(CH2CH2O)sT2- 또는 -T1O(CH2CH2CH2O)sT2-이고, T1 및 T2는 모두 -CH2CH2-이다. 가장 바람직하게는, 화학식 (IIb)의 화합물은 200 내지 2200의 분자량을 갖고, 더 바람직하게는 400 내지 1200의 분자량을 갖는다.
s는 바람직하게는 0 내지 150의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 100의 정수, 더욱 더 바람직하게는 1 내지 50의 정수, 보다 더 바람직하게는 3 내지 35의 정수, 더욱 더 바람직하게는 7 내지 23의 정수이다. 따라서, 특히 바람직한 구현예에서, Q는 -CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2-이고, s는 0 내지 150의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 100의 정수, 더욱 더 바람직하게는 1 내지 50의 정수, 보다 더 바람직하게는 3 내지 35의 정수, 더욱 더 바람직하게는 7 내지 23의 정수이다.
다른 바람직한 구현예에서, 화학식 (IIb)의 화합물은 폴리(사르코신)(poly(sarcosine)) 또는 이의 에스터로부터 유도된다. 이 구현예에서, Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-이다. 더 바람직하게는, 이 구현예에서 X는 NH 또는 NR'이고, 보다 바람직하게는 NR'이며, 더욱 더 바람직하게는 NMe이다. 훨씬 더 바람직하게는, Q는 CH2(NMe(C=O)CH2)o-이고, X는 NMe이며, Y는 (C=O)이다. 더욱 바람직하게는, Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-이고, X는 NMe이며, Y는 (C=O)이다. 바람직하게는 폴리(사르코신) 또는 이의 에스터는 350 내지 1800의 분자량을 갖는다. o는 바람직하게는 0 내지 100의 정수, 더 바람직하게는 1 내지 75의 정수, 더욱 더 바람직하게는 2 내지 50의 정수, 가장 바람직하게는 5 내지 25의 정수이다. 따라서, 특히 바람직한 구현예에서, Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-이고, X는 NMe이며, Y는 (C=O)이고, o는 0 내지 100의 정수, 더 바람직하게는 1 내지 75의 정수, 더욱 더 바람직하게는 2 내지 50의 정수, 가장 바람직하게는 5 내지 25의 정수이다.
본 발명의 항체-약물 접합체의 중합체에서, 각 Z는 하기 화학식 (i), 화학식 (ii), 화학식 (iii), 화학식 (iv) 및 화학식 (v)의 기(group)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다:
Figure pct00009
의심의 여지를 없애기 위하여, 표시된 화학식 (i) 내지 (v)의 왼쪽 말단(left-hand terminus)은 중합체 골격(backbone)의 탄소 원자에 부착된다. 따라서, 화학식 (I)의 반복 단위에서, 모이어티 -AA-는 중합체 골격의 탄소 원자에 직접 공유결합된다.
따라서, 일 구현예에서, Z는 화학식 (i)의 기이다. 이 구현예에서, 중합체의 아미노산 측쇄와 생물학적 활성 모이어티 사이에는 링커 기가 없다. 이 구현예에서, -AA-는 -AA-H가 아미노산의 측쇄(side chain)를 나타내도록 하는 2가 모이어티(moiety)이다. 전형적으로, 생물학적 활성 모이어티 B는 -AA- 상의 헤테로원자를 통해 -AA- 부분에 공유결합된다. 따라서 바람직하게는, 이 구현예에서 -AA-H는 측쇄에 헤테로원자를 포함하는 아미노산의 측쇄를 나타낸다. 보다 바람직하게는, -AA-H는 세린 (serine), 시스테인 (cysteine), 트레오닌 (threonine), 아스파라진 (asparagine), 글루타민 (glutamine), 아스파르트산 (aspartic acid), 글루탐산 (glutamic acid), 라이신 (lysine), 아르기닌 (arginine), 티로신 (tyrosine), 트립토판 (tryptophan), 히스티딘 (histidine), 오르니틴 (ornithine), 하이드록시트립토판 (hydroxytryptophan), 호모세린 (homoserine), 호모시스테인 (homocysteine), 알로트레오닌 (Allothreonine), 셀레노시스테인 (selenocysteine), 및 셀레노호모시스테인 (selenohomocysteine), α-아미노글라이신 (α-aminoglycine), 다이아미노아세트산 (diaminoacetic acid), 2,3-다이아미노프로피온산 (2,3-diaminopropionic acid) 및 α,γ-다이아미노뷰티르산 (α,γ-diaminobutyric acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타낸다.
이 구현예의 또다른 바람직한 측면에서, -AA-H는 - (CH2)n-NH2이고, 여기서 n은 0 내지 10의 정수, 바람직하게는 1 내지 8의 정수, 더 바람직하게는 2 내지 6의 정수, 가장 바람직하게는 3 또는 4이다. 보다 더 바람직하게는, -AA-H는 세린, 시스테인, 트레오닌, 라이신 및 오르니틴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타낸다. 가장 바람직하게는 -AA-H는 라이신의 측쇄를 나타낸다.
다른 구현예에서, Z는 화학식 (ii)의 기이다. 이 구현예에서, 중합체의 아미노산 측쇄와 생물학적 활성 모이어티 사이에는 링커 기 L1이 있다. 다시 말해서, 전형적으로 본 발명의 항체-약물 접합체는 중합체 골격의 아미노산 측쇄와 생물학적 활성 모이어티 사이에 링커를 포함한다.
이 구현예에서, -AA-는 -AA-H가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이다. 전형적으로, 링커 기 L1은 -AA- 상의 헤테로원자를 통하여 모이어티 -AA-에 공유결합된다. 따라서 바람직하게는, -AA-H는 측쇄에 헤테로원자를 포함하는 아미노산의 측쇄를 나타낸다. 보다 바람직하게는, -AA-H는 세린, 시스테인, 트레오닌, 아스파라진, 글루타민, 아스파르트산, 글루탐산, 라이신, 아르기닌, 티로신, 트립토판, 히스티딘, 오르니틴, 하이드록시트립토판, 호모세린, 호모시스테인, 알로트레오닌, 셀레노시스테인 및 셀레노호모시스테인, α-아미노글라이신, 다이아미노아세트산, 2,3-다이아미노프로피온산 및 α,γ-다이아미노뷰티르산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타낸다. 이 구현예의 또다른 바람직한 측면에서, -AA-H는 -(CH2)n-NH2이고, 여기서 n은 0 내지 10의 정수, 바람직하게는 1 내지 8의 정수, 더 바람직하게는 2 내지 6의 정수, 가장 바람직하게는 3 또는 4이다. 보다 더 바람직하게는, -AA-H는 세린, 시스테인, 트레오닌, 라이신 및 오르니틴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타낸다. 가장 바람직하게는 -AA-H는 라이신의 측쇄를 나타낸다.
Z가 화학식 (ii)의 기인 이 구현예에서, 링커 기 L1은 공유결합을 통하여 생물학적 활성 모이어티를 중합체 골격에 연결하기에 적합한 임의의 링커 기일 수 있다. 이러한 링커 기는 당업계에 잘 알려져 있다. 바람직하게는, L1은 14 내지 4000 Da의 분자량, 보다 바람직하게는 28 내지 2000 Da의 분자량, 더욱 더 바람직하게는 50 내지 1000 Da의 분자량, 보다 더 바람직하게는 100 내지 500 Da의 분자량을 갖는다. 링커 기 L1은, 예를 들어, 하이드라존 (hydrazone) 모이어티, 옥심 (oxime) 모이어티, 이민 (imine) 모이어티, 케탈 (ketal) 모이어티, 싸이오케탈 (thioketal) 모이어티, 카바메이트 (carbamate) 모이어티, 싸이오세미카르보존 (thiosemicarbozone) 모이어티, 싸이아졸리딘 (thazolidine) 모이어티, 싸이오에스터 (thioester) 모이어티, 다이설파이드 (disulfide) 모이어티, 싸이오에터 (thioeter) 모이어티, 아마이드 (amide) 모이어티, 또는 테트라하이드로-1H-피리도[3,4-b]인돌 (tetrahydro-1H-pyrido[3,4-b]indole) 모이어티를 포함할 수 있다. 따라서, 링커 기 L1은, 예를 들어, 축합 반응, 산화 반응, Pictet-Spengler 반응, 네이티브 라이게이션 반응, 포획된 Knoevenagel 반응(trapped Knoevenagel reaction) 또는 탠덤 Knoevenagel 축합-Michael 첨가(tandem Knoevenagel condensation-Michael addition)에서 형성될 수 있다.
링커 기 L1는 바람직하게는 -V1-L'-V2-의 화학식을 갖는 기이며,
여기서:
상기 V1은 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Figure pct00010
여기서
Figure pct00011
는 -AA-와의 부착 지점(point of attachment)을 나타내고;
Figure pct00012
Figure pct00013
는 -L'-와의 부착 지점을 나타내며;
Y1는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 O이며;
Y1는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 O이며;
RA는 C1-20 하이드로카빌이고;
v는 1 내지 100의 정수, 바람직하게는 1 내지 10의 정수이며; 및
점선은 선택적으로 존재하는 결합을 나타내고;
L'은 결합, C1-20 알킬렌, C1-20 알케닐렌, C1-20 알카이닐렌, C6-10 아릴렌 (예컨대 페닐렌 또는 나프틸렌), C7-20 아랄킬렌, C3-10 사이클로알킬렌, C4-8 헤테로사이클로알킬렌, C5-10 헤테로아릴렌, C6-20 헤테로아랄킬렌, -(O-K)i-, -(NH-K)i-, -(NR'-K)i-, 116 내지 2000　Da의 분자량을 갖는 폴리에스터, 114 to 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리아마이드, 및 -W- 모이어티로서, 여기서 H-W-OH는 아미노산 또는 2 내지 20 개의 자연 발생(naturally-occurring) 아미노산 또는 합성 아미노산 서브유닛을 포함하는 펩타이드인 것인 -W- 모이어티로 이루어진 군으로부터 선택되며;
V2는 -OV-, -NHV-, -NRAV-, -SV-, -S-, -VS-, -OVS-, -NHVS-, -NRAVS-, -SVS-, -V-(C=O)-, -V-O(C=O)-, -V-NH(C=O)-, -V-NRA(C=O)-, -V-S(C=O)-, -V-(C=NH)-, -V-O(C=NH)-, -V-NH(C=NH)-, -V-NRA(C=NH)-, -V-S(C=NH)-, -V-(C=NRA)-, -V-O(C=NRA)-, -V-NH(C=NRA)-, -V-NRA (C=NRA)-, -V-S(C=NRA)-, -OV-(C=O)-, -OV-O(C=O)-, -OV-NH(C=O)-, -OV-NRA (C=O)-, -OV-S(C=O)-, -OV-(C=NH)-, -OV-O(C=NH)-, -OV-NH(C=NH)-, -OV-NRA (C=NH)-, -OV-S(C=NH)-, -OV-(C=NRA)-, -OV-O(C=NRA)-, -OV-NH(C=NRA)-, -OV-NRA (C=NRA)-, -OV-S(C=NRA)-, -NHV-(C=O)-, -NHV-O(C=O)-, -NHV-NH(C=O)-, -NHV-NRA(C=O)-, -NHV-S(C=O)-, -NHV-(C=NH)-, -NHV-O(C=NH)-, -NHV-NH(C=NH)-, -NHV-NRA (C=NH)-, -NHV-S(C=NH)-, -NHV-(C=NRA)-, -NHV-O(C=NRA)-, -NHV-NH(C=NRA)-, -NHV-NRA (C=NRA)-, -NHV-S(C=NRA)-, -NRAV-(C=O)-, -NRAV-O(C=O)-, -NRAV-NH(C=O)-, -NRAV-NRA (C=O)-, -NRAV-S(C=O)-, -NRAV-(C=NH)-, -NRAV-O(C=NH)-, -NRAV-NH(C=NH)-, -NRAV-NRA (C=NH)-, -NRAV-S(C=NH)-, -NRAV-(C=NRA)-, -NRAV-O(C=NRA)-, -NRAV-NH(C=NRA)-, -NRAV-NRA (C=NRA)-, -NRAV-S(C=NRA)-, -SV-(C=O)-, -SV-O(C=O)-, -SV-NH(C=O)-, -SV-NRA (C=O)-, -SV-S(C=O)-, -SV-(C=NH)-, -SV-O(C=NH)-, -SV-NH(C=NH)-, -SV-NRA (C=NH)-, -SV-S(C=NH)-, -SV-(C=NRA)-, -SV-O(C=NRA)-, -SV-NH(C=NRA)-, -SV-NRA(C=NRA)-, -SV-S(C=NRA)-, -J-O(C=O)-, -O-J-O(C=O)-, -S-J-O(C=O)-, -NH-J-O(C=O)-, -NRA-J-O(C=O)-, 76 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리에터, 예컨대 폴리(알킬렌 글라이콜), 75 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리아민, 116 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리에스터, 114 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리아마이드, 및 -W- 모이어티로서, 여기서 H-W-OH는 아미노산 또는 2 내지 20 개의 자연 발생(naturally-occurring) 아미노산 또는 합성 아미노산 서브유닛을 포함하는 펩타이드인 것인 -W- 모이어티로 이루어진 군으로부터 선택되고;
V는 C1-20 알킬렌, C1-20 알케닐렌, C1-20 알카이닐렌, C6-10 아릴렌 (예컨대 페닐렌 또는 나프틸렌), C7-20 아랄킬렌, C3-10 사이클로알킬렌, C4-8 헤테로사이클로알킬렌, C5-10 헤테로아릴렌 및 C6-20 헤테로아랄킬렌으로 이루어진 군으로부터 선택되며;
J는 당 치환기 및 당 치환기의 파라 또는 오르토 위치에 메틸렌 기 또는 -(CH=CH)k-CH2- 모이어티를 갖는 페닐 기이고, 상기 k는 1 내지 10의 정수이며, 추가적으로 상기 메틸렌 기 또는 -(CH=CH)k-CH2- 모이어티는 생물학적 활성 모이어티 B에 근접한 -O(C=O)- 기에 직접 결합된 것이고, 페닐 고리의 탄소는 생물학적 활성 모이어티 B에서 멀리 위치한 링커 기의 나머지 부분에 직접적으로 결합된 것이고;
각 K는 동일하거나 상이하고 C1-10 알킬렌을 나타내며;
i는 1 내지 100, 바람직하게는 1 내지 50, 더욱 바람직하게는 2 내지 20의 정수이고; 및
RA는 C1-20 하이드로카빌이다.
바람직하게는, 모이어티 -V1-L'-V2-는 친핵성 헤테로원자(예컨대 -NH-, -O- 또는 -S-) 또는 카보닐 유도체(예컨대 -(C=O)-, -(C=S)-, -(C=NH)- 또는 -(C=NRA)-, 바람직하게는 -(C=O)-)의 오른쪽 방향(right-hand side)에서 종결된다.
보다 바람직하게는, 링커 기 L1은 -(C=O)-C(H)=N-O-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-, -(C=O)-C(H)=N-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2- 또는 -(C=O)-C(H)=N-(CH2)v-(C=O)-L'-V2이고, 여기서 L'은 상기 L1에서 정의된 바와 같고, V2는 -V-(C=O)-, -V-O(C=O)-, -V-NH(C=O)-, -V-NR'(C=O)-, -V-S(C=O)-, -OV-(C=O)-, -OV-O(C=O)-, -OV-NH(C=O)-, -OV-NR'(C=O)-, -OV-S(C=O)-, -NHV-(C=O)-, -NHV-O(C=O)-, -NHV-NH(C=O)-, -NHV-NR'(C=O)-, -NHV-S(C=O)-, -NR'V-(C=O)-, -NR'V-O(C=O)-, -NR'V-NH(C=O)-, -NR'V-NR'(C=O)-, -NR'V-S(C=O)-, -SV-(C=O)-, -SV-O(C=O)-, -SV-NH(C=O)-, -SV-NR'(C=O)-, -SV-S(C=O)-, -J-O(C=O)-, -O-J-O(C=O)-, -S-J-O(C=O)-, -NH-J-O(C=O)-, -NR'-J-O(C=O)-, 116 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리에스터, 114 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리아마이드, 및 -W- 모이어티로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 또는, L'가 모이어티 -W-인 경우, V2는 추가로 결합일 수 있다. 바람직하게는, 링커 기 L1은 -(C=O)-C(H)=N-O-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-, -(C=O)-C(H)=N-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2- 또는 -(C=O)-C(H)=N-(CH2)v-(C=O)-L'-V2이고, 모이어티 -AA-에서 멀리 위치한 링커의 끝은 카보닐 기에서 종결된다.
특히 바람직한 링커 기 L1은 -(C=O)-C(H)=N-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -(C=O)-C(H)=N-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -(C=O)-C(H)=N-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -(C=O)-C(H)-NH-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -(C=O)-C(H)-NH-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)- 및 -(C=O)-C(H)-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 -Val-Cit-PAB-은 다음과 같은 구조를 갖는다:
Figure pct00014
상기 *는 V1과의 부착 지점(point of attachment)을 나타내고, 상기 **는 -(C=O)-B와의 부착 지점을 나타낸다.
이는 항체-약물 접합체 분야에서 잘 알려진 링커 기이다.
가장 바람직하게는, 링커 기 L1은 -(C=O)-C(H)=N-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-이다.
바람직하게는, 모이어티 J는 당 치환기의 파라 또는 오르토 위치에 메틸렌 기 또는 -(CH=CH)k-CH2- 모이어티를 갖는 페닐 기이다. 보다 바람직하게는, 메틸렌 기는 당 치환기의 파라 위치에 존재한다. 더 바람직하게는, 모이어티 J의 당 치환기는 당의 아노머(anomeric) 탄소 원자에 직접 결합된 산소 원자를 통해 페닐기에 결합된다. 더욱 바람직하게는, 당 치환기는 6탄당이다. 더욱 더 바람직하게는, 당 치환기는 효소의 작용에 의해 하이드록실 치환기로 전환될 수 있는 당 치환기, 예컨대 글루쿠론산(glucuronic acid)(β-글루쿠로니데이즈(β-glucuronidase)의 작용에 의해 절단될 수 있음)에서 선택된다. 가장 바람직하게는, 모이어티 J는 다음과 같은 구조를 갖는다:
Figure pct00015
모이어티 J를 포함하는 특히 바람직한 링커 기는 하기 구조로부터 선택된다:
Figure pct00016
;
Figure pct00017
;
Figure pct00018
;
Figure pct00019
;
Figure pct00020
; 및
Figure pct00021
;
여기서 R6은 임의의 아미노산 R 기 또는 이의 유도체, 예컨대 CH3, CH(CH3)2, CH2CH(CH3)2, CH(CH3)CH2CH3, CH2Ph, CH2NH2, CH2OH, CH2SH, CH(OH)CH3, CH2CH2SCH3, CH2CONH2, CH2CH2CONH2, CH2COOH, CH2CH2COOH, (CH2)3NH(CN)NH2, (CH2)4NH2, (CH2)3NH2,
Figure pct00022
및
Figure pct00023
로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, R6은 H, CH3 및 CH2NH2로 이루어진 군으로부터 선택되며, 보다 바람직하게는 CH2NH2이다.
-(C=O)-CH2-NH-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-, -(C=O)-CH2-NH-O-(CH2)v-(C=O)-L'-V2 및 -(C=O)-CH2-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-로 이루어진 군으로부터 선택되는 링커 기 L1을 갖는 중합체-약물 접합체는 -(C=O)-CH=NH-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-, -(C=O)-CH=NH-O-(CH2)v-(C=O)-L'-V2- 및 -(C=O)-CH=NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-로 이루어진 군으로부터 선택되는 링커 기 L1을 갖는 중합체-약물 접합체를 각각 환원하여 얻어질 수 있다.
다른 구현예에서, Z는 화학식 (iii)의 기이다. 이 구현예에서, 중합체의 아미노산 측쇄와 생물학적 활성 모이어티 사이에는 링커 기 L2가 있다.
이 구현예에서, -AA=는 -AA=O가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 3가 모이어티이다. 전형적으로, 링커 기 L2는 -AA- 상의 탄소 원자를 통하여 모이어티 -AA-에 공유결합된다. 전형적으로, 링커 기 L2는 모이어티 -AA-에 이중결합을 통하여 공유결합된다. 대안적으로, 링커 기 L2는 모이어티 -AA-에 단일결합을 통하여 공유결합된다. 대안적으로, 링커 기 L2는 모이어티 -AA-에 2 개의 개별 단일 결합으로 공유결합된다. 예를 들어, 링커 기 L2는 케탈 모이어티 또는 싸이오케탈 모이어티를 포함할 수 있다. 전형적으로, 링커 기 L2는 -AA- 상의 탄소 원자에 대한 이중결합을 통하여 모이어티 -AA-에 공유결합된다. 대안적으로, 링커 기 L2는 -AA- 상의 탄소 원자에 대한 단일결합을 통하여 모이어티 -AA-에 공유 결합된다. 대안적으로, 링커 기 L2는 -AA- 상의 탄소 원자에 대한 2 개의 개별 단일 결합으로 공유결합된다.
따라서, 바람직하게는, 이 구현예에서 -AA=O는 측쇄에 알데하이드 또는 케톤을 포함하는 아미노산의 측쇄를 나타낸다. 보다 바람직하게는, -AA=O는 아미노-2-케토-뷰티르산(amino-2-keto-butyric acid), 4-아세틸페닐알라닌(4-acetylphenylalanine) 및 포르밀글라이신(formylglycine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄이다.
Z가 화학식 (iii)의 기인 이 구현예에서, 링커 기 L2는 공유결합을 통하여 생물학적 활성 모이어티를 중합체 골격에 연결하기에 적합한 임의의 링커 기일 수 있다. 이러한 링커 기는 당업계에 잘 알려져 있다. 바람직하게는, L2는 14 내지 4000 Da의 분자량, 보다 바람직하게는 28 내지 2000 Da의 분자량, 더욱 더 바람직하게는 50 내지 1000 Da의 분자량, 보다 더 바람직하게는 100 내지 500 Da의 분자량을 갖는다. 링커 기 L2는, 예를 들어, 하이드라존 모이어티, 옥심 모이어티, 이민 모이어티, 케탈 모이어티 또는 테트라하이드로-1H-피리도[3,4-b]인돌(tetrahydro-1H-pyrido[3,4-b]indole) 모이어티를 포함할 수 있다. 따라서, 링커 기 L2는, 예를 들어, 축합 반응, 산화 반응, Pictet-Spengler 반응, 네이티브 라이게이션 반응, 포획된 Knoevenagel 반응(trapped Knoevenagel reaction) 또는 탠덤 Knoevenagel 축합-Michael 첨가(tandem Knoevenagel condensation-Michael addition)에서 형성될 수 있다.
링커 기 L2는 바람직하게는
Figure pct00024
V3-L'-V2의 화학식을 갖는 기이며,
여기서:
상기 V3은 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Figure pct00025
여기서
Figure pct00026
,
Figure pct00027
Figure pct00028
, Y2, RA, v 및 점선은 상기 L1에서 V1에 대하여 정의된 바와 같고;
L'은 상기 L1에서 정의된 바와 같으며; 및
V2는 상기 L1에서 정의된 바와 같다.
바람직하게는, 모이어티 -V3-L'-V2-는 친핵성 헤테로원자(예컨대 -NH-, -O- 또는 -S-) 또는 카보닐 유도체(예컨대 -(C=O)-, -(C=S)-, -(C=NH)- 또는 -(C=NRA)-, 바람직하게는 -(C=O)-)의 오른쪽 방향에서 종결된다.
보다 바람직하게는, 링커 기 L2는 =N-O-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-, =N-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2- 또는 =N-(CH2)v-(C=O)-L'-V2이고, 여기서 L'은 위에서 정의된 바와 같고, V2는 -V-(C=O)-, -V-O(C=O)-, -V-NH(C=O)-, -V-NR'(C=O)-, -V-S(C=O)-, -OV-(C=O)-, -OV-O(C=O)-, -OV-NH(C=O)-, -OV-NR'(C=O)-, -OV-S(C=O)-, -NHV-(C=O)-, -NHV-O(C=O)-, -NHV-NH(C=O)-, -NHV-NR'(C=O)-, -NHV-S(C=O)-, -NR'V-(C=O)-, -NR'V-O(C=O)-, -NR'V-NH(C=O)-, -NR'V-NR'(C=O)-, -NR'V-S(C=O)-, -SV-(C=O)-, -SV-O(C=O)-, -SV-NH(C=O)-, -SV-NR'(C=O)-, -SV-S(C=O)-, -J-O(C=O)-, -O-J-O(C=O)-, -S-J-O(C=O)-, -NH-J-O(C=O)-, -NR'-J-O(C=O)-, 116 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리에스터, 114 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리아마이드, 및 -W- 모이어티로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 또는, L'가 모이어티 -W-인 경우, V2는 추가로 결합일 수 있다. 바람직하게는, 링커 기 L2는 =N-O-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-, =N-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2- 또는 =N-(CH2)v-(C=O)-L'-V2이고, 모이어티 -AA-에서 멀리 위치한 링커의 끝은 카보닐 기에서 종결된다.
특히 바람직한 링커 기 L2는 =N-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, =N-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, =N-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -NH-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -NH-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)- 및 -NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-로 이루어진 군으로부터 선택된다. -NH-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-, -NH-O-(CH2)v-(C=O)-L'-V2- 및 -NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-로 이루어진 군으로부터 선택되는 링커 기 L2를 갖는 중합체-약물 접합체는 =NH-NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-, =NH-O-(CH2)v-(C=O)-L'-V2- 및 =NH-(CH2)v-(C=O)-L'-V2-로 이루어진 군으로부터 선택되는 링커 기 L2를 갖는 중합체-약물 접합체를 각각 환원하여 얻어질 수 있다.
가장 바람직하게는, 링커 기 L2는 =N-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-이다.
다른 구현예에서, Z는 화학식 (iv)의 기이다. 이 구현예에서, 중합체의 아미노산 측쇄와 생물학적 활성 모이어티 사이에는 링커 기 L3이 있다.
이 구현예에서, -AA-는 -AA-CH=CH2 또는 -AA-C≡CH가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이다. 전형적으로, -AA- 모이어티 및 링커 기 L3은 각 트라이아졸 고리의 인접한 원자에 공유결합되고; 즉, L3은 1,2,3-트라이아졸의 1번 위치에 결합되고, -AA-는 1,2,3-트리아졸의 5번 위치에 결합된다. 대안적으로, -AA- 모이어티 및 링커 기는 각각 트라이아졸 고리에서 인접하지 않은 원자에 공유 결합되고; 즉 L3은 1,2,3-트라이아졸의 1번 위치에 결합되고, -AA-는 1,2,3-트리아졸의 4번 위치에 결합된다. 전형적으로, 트라이아졸 고리에 선택적인 이중결합이 존재한다. 이 경우, -AA-는 -AA-C≡CH가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이다. 대안적으로, 트라이아졸 고리의 선택적 이중결합은 존재하지 않는다. 즉, 트라이아졸 고리는 4,5-다이하이드로-1H-1,2,3-트라이아졸 고리이다. 이 경우, -AA-는 -AA-CH=CH2가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이다.
이 구현예에서, -AA-CH=CH2는 측쇄에 알켄을 포함하는 아미노산의 측쇄를 나타내고, -AA-C≡CH는 측쇄에 알카인을 포함하는 아미노산의 측쇄를 나타낸다. 이 구현예에서, -AA-CH=CH2가 측쇄에 알켄을 포함하는 아미노산의 측쇄를 나타내는 경우, 아미노산은 바람직하게는 호모알릴글라이신이다. 이 구현예에서, -AA-C≡CH가 측쇄에 알카인을 포함하는 아미노산의 측쇄를 나타내는 경우, 아미노산은 바람직하게는 4-에타이닐페닐알라닌(4-ethynylphenylalanine), 4-프로파질옥시페닐알라닌(4-propargyloxyphenylalanine), 4-(2-프로파이닐)프롤린(4-(2-propynyl)proline), 2-아미노-6(-({[(1R,8S)-바이사이클로[6.1.0]논-4-인-9-일메톡시]카보닐}아미노)헥산산(2-amino-6-({[(1R,8S)-bicyclo[6.1.0]non-4-yn-9-ylmethoxy]carbonyl}amino)hexanoic acid) 및 호모프로파질글라이신으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
Z가 화학식 (iv)의 기인 이 구현예에서, 링커 기 L3은 공유결합을 통하여 생물학적 활성 모이어티를 중합체 골격에 연결하기에 적합한 임의의 링커 기일 수 있다. 이러한 링커 기는 당업계에 잘 알려져 있다. 바람직하게는, L3은 14 내지 4000 Da의 분자량, 보다 바람직하게는 28 내지 2000 Da의 분자량, 더욱 더 바람직하게는 50 내지 1000 Da의 분자량, 보다 더 바람직하게는 100 내지 500 Da의 분자량을 갖는다.
링커 기 L3은 바람직하게는 -V4-L'-V2-의 화학식을 갖는 기이고, 여기서:
V4는 -(CH2)v-(C=Y2)이고, 상기 v 및 Y2 은 상기 L1에서 V1에 대하여 정의된 바와 같고;
L'은 상기 L1에서 정의된 바와 같으며;
V2는 상기 L1에서 정의된 바와 같다.
바람직하게는, 모이어티 -V4-L'-V2-는 친핵성 헤테로원자(예컨대 -NH-, -O- 또는 -S-) 또는 카보닐 유도체(예컨대 -(C=O)-, -(C=S)-, -(C=NH)- 또는 -(C=NRA)-, 바람직하게는 -(C=O)-)의 오른쪽 방향에서 종결된다.
가장 바람직한 링커 기 L3은 -(CH2)v-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)이다.
다른 구현예에서, Z는 화학식 (v)의 기이다. 이 구현예에서, 중합체의 아미노산 측쇄와 생물학적 활성 모이어티 사이에는 링커 기 L3이 있다.
이 구현예에서, -AA-는 -AA-N3가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이다. 전형적으로, -AA- 모이어티 및 링커 기 L3은 각 트라이아졸 고리의 인접한 원자에 공유결합되고; 즉, L3은 1,2,3-트라이아졸의 5번 위치에 결합되고, -AA-는 1,2,3-트리아졸의 1번 위치에 결합된다. 대안적으로, -AA- 모이어티 및 링커 기는 각각 트라이아졸 고리에서 인접하지 않은 원자에 공유 결합되고; 즉 L3은 1,2,3-트라이아졸의 4번 위치에 결합되고, -AA-는 1,2,3-트리아졸의 1번 위치에 결합된다. 전형적으로, 트라이아졸 고리에 선택적인 이중결합이 존재한다. 대안적으로, 트라이아졸 고리의 선택적 이중결합은 존재하지 않는다. 즉, 트라이아졸 고리는 4,5-다이하이드로-1H-1,2,3-트라이아졸 고리이다.
이 구현예에서, -AA-N3는 측쇄에 아자이드를 포함하는 아미노산의 측쇄를 나타내고, 상기 아미노산은 바람직하게는 4-아지도라이신 (4-azidolysine), 아지도오르니틴 (azidoornithine), 아지도노르류신 (azidonorleucine), 아지도알라닌 (azidoalanine), 아지도호모알라닌 (azidohomoalanine), 4-아지도페닐알라닌 (4-azidophenylalanine) 및 4-아지도메틸페닐알라닌 (4-azidomethylphenylalanine)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
Z가 화학식 (v)의 기인 이 구현예에서, 링커 기 L3은 상기 Z가 화학식 (iv)인 경우에서 정의한 바와 같다.
Z가 화학식 (iv) 또는 (v)의 기인 구현예에서, 모이어티 -AA- 및 링커 기 L3 사이의 트라이아졸 고리는 전형적으로 아자이드-알카인 또는 아자이드-알켄 고리화 반응에서 형성된다.
전형적으로, Z는 화학식 (ii), (iii), (iv) 또는 (v)의 기이다. 바람직하게는, Z는 화학식 (ii) 또는 (iii)의 기이다. 가장 바람직하게는 Z는 화학식 (ii)의 그룹이다.
의심의 여지를 없애기 위하여, 상기 링커 기 L1 내지 L3의 정의에서, 나타난 링커 기의 왼쪽 방향은 모이어티 -AA-에 부착되고, 나타난 링커 기의 오른쪽 방향은 생물학적 활성 모이어티 B에 부착된다. 상기 링커 -Val-Cit-PAB-의 묘사에서, 왼쪽 방향은 발린(valine, Val)에 대한 외부 결합을 나타내고, 상단은 파라-아미노 벤질 알코올(para-amino benzyl alcohol, PAB)에 대한 외부 결합을 나타낸다.
모이어티 Z에서, B는 생물학적 활성 모이어티이다. 생물학적 활성 모이어티는 생물학적 활성 분자(예컨대 약물)가 중합체의 반복 단위의 골격 또는 링커 기(존재하는 경우)와 공유결합을 형성한 경우 해당 분자에서 파생된 모이어티이다. -AA- 또는 링커 기와 B 사이의 결합이 가수분해되면 생물학적 활성 분자인 화합물 B-H 또는 B-OH가 방출된다. B-OH는 B-LG로 지정된 더 넓은 클래스의 친전자성 생물학적 활성 분자의 예이며, 여기서 LG는 본원에 정의된 첨가-제거 반응 조건 하의 임의의 이탈기이다. 따라서, 본 명세서 상의 용어 "생물학적 활성 분자"는 중합체 반복 단위 또는 링커기가 아닌 수소 원자에 부착된 상기 생물학적 활성 모이어티이다.
각각의 생물학적 활성 모이어티 -B는 동일하거나 상이할 수 있다. 따라서, 각각의 생물학적 활성 분자 B-H 또는 B-LG는 동일하거나 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명의 항체-약물 접합체에서 각각의 생물학적 활성 모이어티 B는 동일할 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 본 발명의 항체-약물 접합체는 2 이상의 상이한 생물학적 활성 모이어티, 예컨대 2 개, 3 개 또는 4 개의 상이한 생물학적 활성 모이어티를 포함한다.
생물학적 활성 분자 B-H 또는 B-LG는 저분자 약물 (small molecule drug), 펩타이드, 단백질, 펩타이드 유사체 (peptide mimetics), 항체, 항원, DNA, mRNA, 작은 간섭 RNA(small interfering RNA), 작은 헤어핀 RNA(small hairpin RNA), 마이크로 RNA(micro RNA), PNA, 폴다머(foldamers), 탄수화물, 탄수화물 유도체, 비-리핀스키 분자(non-Lipinski molecules), 합성 펩타이드(synthetic peptides) 및 합성 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 바람직하게는 저분자 약물이다. 바람직한 생물학적 활성 분자는 항감염제 (anti-infective), 항생제 (antibiotics), 항균제 (antibacterial), 항미생물제 (antimicrobial), 항염증제 (anti-inflammatory), 진통제 (analgesic), 항고혈압제 (antihypertensive), 항진균제 (antifungal), 항결핵제 (anti-tubercular), 항바이러스제 (antiviral), 항암제 (anticancer), 항혈소판제 (antiplatelet), 항말라리아제 (antimalarial), 항경련제 (anticonvulsant), 심장 보호제 (cardio protective), 구충제 (antihelmintic), 항원충제 (antiprotozoal), 항-트리파노소마제 (anti-trypanosomal), 항주혈흡충증제 (antischistosomiasis), 항종양제 (antineoplastic), 항녹내장제 (antiglaucoma), 진정제 (tranquilizers), 최면제 (hypnotics), 항경련제 (anticonvulsants), 항파킨슨제 (antiparkinson), 항우울제 (antidepressant), 항히스타민제 (antihistaminic), 항당뇨제 (antidiabetic), 항알레르기제 (antiallurgics) 및 프로탁 (proteolysis-targeting chimera, PROTAC)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 약물이다.
생물학적 활성 분자의 비제한적 예는 아이소나이아지드 (isoniazid), 카르비도파 (carbidopa), 엔드랄라진 (endralazine), 디히드랄라진 (dihydralazine), 히드랄라진 (hydralazine), 하이드라카바진 (hydracarbazine), 페니프라진 (pheniprazine), 필드랄라진 (pildralazine), 옥타목신 (octamoxin), 합성 펩타이드, 합성 뉴클레오타이드, 탄수화물, 펩타이드 유사체, 항체, 하이드라진, 알테플라제 (Alteplase), 아달리무맙 (Adalimumab), 비발리루딘 (Bivalirudin), 클로로프로카인 (Chloroprocaine), 댑토마이신 (Daptomycin), 독사조신 (Doxazosin), 에파비렌즈 (Efavirenz), 하이드로플루메타이아자이드 (Hydroflumethiazide), 인다파미드 (Indapamide), 인슐린 디터머 (Insulin Detemir), 리시노프릴 (Lisinopril), 펩타이드 유사체 (peptide mimetics), 프라조신 (Prazosin), 삭사글립틴 (Saxagliptin), 작은 간섭 RNA, 설파메틸싸이아졸 (Sulfamethylthiazole), 설파메트롤 (Sulfametrole), 설피소미딘 (Sulfisomidine), 트리파미드 (Tripamide), 2-p-설파닐일아닐리노에탄올 (2-p-Sulfanilylanilinoethanol), 3-아미노-4-하이드록시뷰티르산 (3-Amino-4-hydroxybutyric Acid), 3-아미노피리딘-2-카복스알데하이드 싸이오세미카르바존 (3-Aminopyridine-2-carboxaldehyde thiosemicarbazone) (3-AP)/3-아미노피리딘-4-메틸-2-카복스알데하이드 싸이오세미카르바존 (3-Aminopyridine-4-methyl-2-carboxaldehyde thiosemicarbazone) (3-AMP/Triapine/OCX-191/OCX-0191), 4.4'-설피닐다이아닐린 (4,4'-Sulfinyldianiline), 4'-(메틸설파모일)설파닐아닐라이드 (4'-(Methylsulfamoyl)sulfanilanilide), 4'-설파닐일설파닐아마이드 (4'-Sulfanilylsulfanilamide), 4-아미노-3-하이드록시뷰티르산 (4-Amino-3-hydroxybutyric Acid), 4-설파닐아마이도살리실산(4-Sulfanilamidosalicylic acid), 5-하이드록시트립토판(5-Hydroxytryptophan), 6-다이아조-5-옥소-L-노르류신 (6-Diazo-5-oxo-L-norleucine, DON), 9-아미노아크린딘 (9-Aminoacrindine), 9-아미노캠프토테신 (9-Aminocamptothecin), 아바카비르 (Abacavir), 아바타셉트 (Abatacept), 아세다이아설폰 (Acediasulfone), 아세토설폰 소듐 (Acetosulfone sodium), 아사이클로비르 (Acyclovir), 아데포비어 (Adefovir), 알푸조신 (Alfuzosin), 아만타딘 (Amantadine), 암페낙 (Amfenac), 아미디노마이신 (Amidinomycin), 아미카신 (Amikacin), 아미노레불린산 (Aminolevulinic Acid), 암로디핀 (Amlodipine), 아목시실린 (Amoxicillin), 암페타민 (Amphetamine), 암포마이신 (Amphomycin), 암포테리신 B (Amphotericin B), 암피실린 (Ampicillin), 암프레나비르 (Amprenavir), 안시타빈 (Ancitabine), 항체 (antibodies), 항원 (antigens), 아베카신 (Arbekacin), 아스폭시실린 (Aspoxicillin), 아자시티딘 (Azacitidine), 아자세린 (Azaserine), 바캄피실린 (Bacampicillin), 바시트라신 (Bacitracin), 베넥세이트 HCL (Benexate HCl), 벤세라자이드 (Benserazide), 벤조케인 (Benzocaine), 벤질설파마이드 (Benzylsulfamide), 베바시주맙 (Bevacizumab), 블레오마이신 (Bleomycins), 브로디오프림(Brodioprim), 브로피리민 (Bropirimine), 부나조신 (Bunazosin), 부티로신 (Butirosin), 카프레오마이신 (Capreomycin), 탄수화물 (carbohydrates), 칼보플라틴 (Carboplatin), 카루비신 (Carubicin), 카루모남 (Carumonam), 카스포펀진 (Caspofungin), 세파클로르 (Cefaclor), 세파드록실 (Cefadroxil), 세파트라이아진 (Cefatrizine), 세프카펜 (Cefcapene), 세프클리딘 (Cefclidin), 세프디니르 (Cefdinir), 세프디토렌 (Cefditoren), 세페파임 (Cefepime), 세페타메트 (Cefetamet), 세프메녹심 (Cefmenoxime), 세픽심 (Cefixime), 세프미녹스 (Cefminox), 세포디짐 (Cefodizime), 세포라나이드 (Ceforanide), 세포셀리스 (Cefoselis), 세포탁심 (Cefotaxime), 세포티암 (Cefotiam), 세포졸람 (Cefozopran), 세프피롬 (Cefpirome), 세프포독심 (Cefpodoxime), 세프프로질 (Cefprozil), 세프록사딘 (Cefroxadine), 세프타지딤 (Ceftazidime), 세프테람 (Cefteram), 세프티부텐 (Ceftibuten), 세피티족심 (Ceftizoxime), 세프트리악손 (Ceftriaxone), 세푸조남 (Cefuzonam), 셀레콕시브 (Celecoxib), 세파렉신 (Cephalexin), 세팔로글라이신 (Cephaloglycin), 세팔로스포린 C (Cephalosporin C), 세프라딘 (Cephradine), 서톨리주맙 (Certolizumab), 세톡심 (Cetoxime), 세트락세이트 (Cetraxate), 세툭시맙 (Cetuximab), 클로르프로구아닐 (Chlorproguanil), 시도포비르 (Cidofovir), 실라스타틴 (Cilastatin), 클라드리빈 (Cladribine), 클리나플록사신 (Clinafloxacin), 클로파마이드 (Clopamide), 콜로세벨람 (Colesevelam), 콜리스틴 (Colistin), 시클라실린 (Cyclacillin), 시클로구아닐 (Cycloguanil), 시클로펜티아지드 (Cyclopenthiazide), 사이클로세린 (Cycloserine), 시타라빈 (Cytarabine), 댑손 (Dapsone), 다베포에틴 알파 (Darbepoetin Alfa), 다루나비르 (Darunavir), 다우노루비신 (Daunorubicin), 데시타빈 (Decitabine), 데노수맙 (Denosumab), 덱스트로암페타민 (Dextroamphetamine), 데조신 (Dezocine), 디베카신 (Dibekacin), 다이디옥시아데노신 (Dideoxyadenosine), 디소프록실 (Disoproxil), DNA, 도르나제 알파 (Dornase Alfa), 독소루비신 (Doxorubicin), 독시사이클린 (Doxycycline), 에브로티딘 (Ebrotidine), 에다트레세이트 (Edatrexate), 에플롤니틴 (Eflornithine), 엠트리시타빈 (Emtricitabine), 엔테카비르 (Entecavir), 엔비오마이신 (Enviomycin), 에피실린 (Epicillin), 에피나스틴 (Epinastine), 에피루비신 (Epirubicin), 에포에틴 알파 (Epoetin Alfa), 에타너셉트 (Etanercept), 에탐부톨 (Ethambutol), 엑세나타이드 (Exenatide), 팜시클로비르 이미퀴모드 (Famciclovir Imiquimod), 파모티딘 (Famotidine), 필그라스팀 (Filgrastim), 핑골리모드 (Fingolimod), 플루사이토신 (Flucytosine), 플루복사민 (Fluvoxamine), 폴다머 (foldamers), 엽산 (Folic acid), 포티마이신 (Fortimicins), 가바펜틴 (Gabapentin), 감마-아미노뷰티르산 (gamma-Aminobutyric acid), 젬시타빈 (Gemcitabine), 제미플록사신 (Gemifloxacin), 겐타마이신 (Gentamicin), 글라티라머 아세테이트 (Glatiramer Acetate), 골리무맵 (Golimumab), 히스타민 (Histamine), 인유두종 4가 (Human Papilloma Quadrivalent), 히드로클로로티아지드 (Hydrochlorothiazide), 아이다루비신 (Idarubicin), 면역 글로불린 (Immune Globulin), 인플릭시맙 (Infliximab), 인슐린 아스파트 (Insulin Aspart), 인슐린글라진 (Insulin Glargine), 인슐린라이스프로 (Insulin Lispro), 인터페론 베타-1a (Interferon beta-1a), (Interferon beta-1b), 이필리무맙 (Ipilimumab), 이르소글라딘 (Irsogladine), 이세파마이신 (Isepamicin), 카나마이신 (Kanamycin(s)), 라미부딘 (Lamivudine), 라모트리진 (Lamotrigine), 란레오타이드 (Lanreotide), L-DOPA, 레날리도마이드 (Lenalidomide), 렌암피실린 (Lenampicillin), 레보도파 (Levodopa), 레보티록신 (Levothyroxine), 리라글루티드 (Liraglutide), 리스덱스암페타민 (Lisdexamfetamine), 로라카르베프 (Loracarbef), 리메사이클린 (Lymecycline), 마페나이드 (Mafenide), 만타딘 (Mantadine), 메클로사이클린 (Meclocycline), 멜팔란 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(Ezetimibe), 펜도살 (Fendosal), 페놀도팜 펜펜타디올 (Fenoldopam Fenpentadiol), 펜레티나이드 (Fenretinide), 페프라디놀 (Fepradinol), 펙소페나딘 (Fexofenadine), 필그라스팀 (Filgrastim), 필리핀 (Filipin), 플라보피리돌 (Flavopiridol), 플루피르틴 (Flupirtine), 플록타페닌 (Floctafenine), 플로목세프 (Flomoxef), 플록수리딘 (Floxuridine), 플루아자코트 (Fluazacort), 플루코나졸 (Fluconazole), 플루드로코르티손 (Fludrocortisone), 플루메타손 (Flumethasone), 플루오시놀론 (Fluocinolone), 플루오시노나이드 (Fluocinonide), 플루오코르틴 부틸 (Fluocortin Butyl), 플루오코르톨론 (Fluocortolone), 플루프레드니덴 아세테이트 (Fluprednidene Acetate), 플루티카손 프로피오네이트 (Fluticasone Propionate), 폴다머 (foldamers), 포리미신 (Forimicins), 포르메스탄 (Formestane), 포르모테롤 (Formoterol), 포스카넷 소듐 (Foscarnet sodium), 포스페스트롤 (Fosfestrol), 프로페넴 (Fropenem), 풀베스트란트 (Fulvestrant), 풍기크로민 (Fungichromin), 푸로나지드 (Furonazide), 푸시딕산 (Fusidic acid), 갈란타민 (Galantamine), 간시클로비르 (Ganciclovir), 젬시타빈 (Gemcitabine), 겐타마이신 (Gentamicin), 글라페닌 (Glafenine), 글루카메타신 (Glucametacin), 글루코설폰 소듐 (Glucosulfone sodium), 글리코니아지드 (Glyconiazide), 골리무맙 발살라자이드 (Golimumab Balsalazide), 고세렐린 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(Moxalactam), mRNA, N4-베타-D-글루코실설파닐아미드 (N4-beta-D-Glucosylsulfanilamide), 나디플록사신 (Nadifloxacin), 나돌롤 (Nadolol), 나프토피딜 (Naftopidil), 날부핀 (Nalbuphine), 나탈리주맙 (Natalizumab), 네비볼롤 (Nebivolol), 네가마이신 (Negamycin), 넬피나비르 (Nelfinavir), 네오마이신 (Neomycin), 네틸마이신 (Netilmicin), N-히드록시에틸프로메타진 클로라이드 (N-Hydroxyethylpromethazine Chloride), 니푸르피리놀 (Nifurpirinol), 니푸르토이놀 (Nifurtoinol), 니트라크라인 (Nitracrine), 니트록솔린 (Nitroxoline), 노갈라마이신 (Nogalamycin), 비-리핀스키 분자 (non-Lipinski molecules), 노르디히드로구아이아레틱산 (Nordihydroguaiaretic Acid), 노르보파놀 (Norlevorphanol), 노르모르핀 (Normorphine), 노보비오신 (Novobiocin), 올레안도마이신 (Oleandomycin), 올리보마이신 (Olivomycins), 올메사르탄 (Olmesartan), 올살라진 (Olsalazine), 오말리주맙 (Omalizumab), 오피프라몰 (Opipramol), 오르노프로스틸 (Ornoprostil), 오리자놀 A. 가나쏘론 (Oryzanol A. Ganaxolone), 옥사세프롤 (Oxaceprol), 옥사메타신 (Oxametacine), 옥시코돈 펜타조신 (Oxycodone Pentazocine), 옥시코돈 (Oxycodone), 옥시모르폰 (Oxymorphone), 옥시펜부타존 (Oxyphenbutazone), 옥시테트라사이클린 (Oxytetracycline), 파클리탁셀 및 기타 알려진 파클리탁셀 유사체 (Paclitaxel and other known paclitaxel analogs), 파클리탁셀 (Paclitaxel), 팔리페리돈팔미테이트 (Paliperidone Palmitate), 팔리페리돈 (Paliperidone), 팔리비주맙 (Palivizumab), p-아미노살리실산 히드라지드 (p-Aminosalicylic acid hydrazide), p-아미노살리실산 (p-Aminosalicylic acid), 파니페넴 (Panipenem), 파로모마이신 (Paromomycin), 페실로신 (Pecilocin), 페그필그라스팀 (Pegfilgrastim), 페그인터페론 알파-2a (Peginterferon alfa-2a), 펜부톨롤 (Penbutolol), 펜시클로버 (Penciclovir), 펜토스타틴 (Pentostatin), 페플로마이신 (Peplomycin), 펩타이드 유사체 (peptide mimetics), 펩타이드 (peptide), 페리속살 (Perisoxal), 페낙트로피늄 클로라이드 (Phenactropinium chloride), 페나조신 (Phenazocine), 페나조피리딘 (Phenazopyridine), 페노콜 (Phenocoll), 페노페리딘 (Phenoperidine), 펜톨라민 (Phentolamine), 페닐 아미노살리실레이트 (Phenyl aminosalicylate), 페닐라미돌 (Phenylramidol), 페닐살리실레이트 (Phenylsalicylate), 필드랄라진 (Pildralazine), 피메크로리무스 (Pimecrolimus), 핀돌롤 (Pindolol), 피파사이클린 (Pipacycline), 피라루비신 (Pirarubicin), 피록시캄 (Piroxicam), p-락토페네타이드 (p-Lactophenetide), 플라우노톨 (Plaunotol), 플리카마이신 (Plicamycin), PNA, 포도필로톡신 (Podophyllotoxin), 폴리믹신 (Polymyxin), 포사코나졸 (Posaconazole), 프레드니솔론 (Prednisolone), 프레드니손 (Prednisone), 프리마이신 (Primycin), 프리스티나마이신 (Pristinamycin), 프로프라놀롤 (Propranolol), 단백질 (protein), 프로토베라트린 (Protoveratrines), 퓨로마이신 (Puromycin), 피리숙시데아놀 (Pyrisuccideanol), 퀘티아핀 (Quetiapine), 에제티미베 (Ezetimibe), 퀴닌 (Quinine), 퀴누프리스틴 (Quinupristin), 랄록시펜 (Raloxifene), 랄테그라비르 (Raltegravir), 라모플라닌 (Ramoplanin), 라니비주맙 (Ranibizumab), 라니무스틴 (Ranimustine), 라놀라진 (Ranolazine), 라부코나졸 (Ravuconazole), 레시메톨 (Rescimetol), 레시퀴모드 (Resiquimod), 레티노산(모든 트랜스-레티노산 포함) (Retinoic acid (including all trans-retinioc acid)), 리바비린 (Ribavirin), 리보스타마이신 (Ribostamycin), 리파부틴 (Rifabutin), 리팔라질 (Rifalazil), 리파마이드 (Rifamide), 리팜피신 (Rifampicin), 리파마이신 SV (Rifamycin SV), 리파펜틴 (Rifapentine), 리팍시민 (Rifaximin), 리멕솔론 (Rimexolone), 리오프로스틸 (Rioprostil), 리세드론산 (Risedronic Acid), 리스토세틴 (Ristocetin), 리티페넴 (Ritipenem), 리토나비르 (Ritonavir), 리툭시맙 (Rituximab), 로리테트라사이클린 (Rolitetracycline), 로퀴니멕스 (Roquinimex), 로사프로스톨 (Rosaprostol), 록사손 (Roxarsone), 록신돌 (Roxindole), 록시트로마이신 (Roxithromycin), 루비저빈 (Rubijervine), 루비테칸 (Rubitecan), S-아데노실메티오닌 (S-Adenosylmethionine), 살라조설파디미딘 (Salazosulfadimidine), 살리신 (Salicin), 트라마돌 (Tramadol), 살리실아미드 (Salicylamide), 살리실아닐리드 (Salicylanilide), 살리나지드 (Salinazid), 살메테롤 (Salmeterol), 살살레이트 (Salsalate), 삼파트릴라트 (Sampatrilat), 산시클린 (Sancycline), 사퀴나비르 (Saquinavir), 삭사글립틴 (Saxagliptin), 세오칼시톨 (Seocalcitol), 세벨라머 (Sevelamer), 시카닌 (Siccanin), 심바스타틴 (Simvastatin), 시롤리무스 (Sirolimus), 시소마이신 (Sisomicin), 작은 헤어핀 RNA (small hairpin RNA), 작은 간섭 RNA (small interfering RNA), 소마트로핀 (Somatropin), 소리부딘 (Sorivudine), 스펙티노마이신 (Spectinomycin), 스타부딘 (Stavudine), 스트렙톨리디긴 (Streptolydigin), 스트렙토마이신 (Streptomycin), 스트렙토니코지드 (Streptonicozid), 스트렙토조신 (Streptozocin), 설파살라진 (Sulfasalazine), 설피날롤 (Sulfinalol), 합성 올리고뉴클레오타이드 (synthetic oligonucleotides), 합성 단백질 (synthetic peptide), 타크로리무스 (Tacrolimus), 타크로리무스. 탈리놀롤 (Tacrolimus), Talinolol), 테이코플라닌 (Teicoplanin), 텔리트로마이신 (Telithromycin), 테모포르핀 (Temoporfin), 테니포사이드 (Teniposide), 테노시캄 (Tenoxicam), 테누아존산 (Tenuazonic Acid), 테르페나딘 (Terfenadine), 테리파라타이드 (Teriparatide), 테로페나메이트 (Terofenamate), 테르타톨롤 (Tertatolol), 테스토스테론 (Testosterone), 싸이암페니콜 (Thiamphenicol), 싸이오스트렙톤 (Thiostrepton), 티아조푸린 (Tiazofurin), 티몰롤 (Timolol), 티오트로피움 (Tiotropium), 티프라나비르 (Tipranavir), 토브라마이신 (Tobramycin), 톨카폰 (Tolcapone), 톨록사톤 (Toloxatone), 톨테로딘 (Tolterodine), 토포테칸 (Topotecan), 트랜스-레스베라트롤 [(E)-3,4',5-트리히드록시스틸벤) (Trans-Resveratrol [(E)-3,4′,5-trihydroxystilbene)), 트라스투주맙 (Trastuzumab), 트라보프로스트 (Travoprost), 트리암시놀론 (Triamcinolone), 트리플루리딘 (Trifluridine), 트리마조신 (Trimazosin), 트리모프로스틸 (Trimoprostil), 트로스펙토마이신 (Trospectomycin), 트록사시타빈 (Troxacitabine), 튜베락티노마이신 (Tuberactinomycin), 티로시딘 (Tyrocidine), 우스테키누맙 (Ustekinumab), 발데콕시브 (Valdecoxib), 발간시클로버 (Valganciclovir), 발루비신 (Valrubicin), 반코마이신 (Vancomycin), 벤라팍신 (Venlafaxine), 비다라빈 (Vidarabine), 비미놀 (Viminol), 빈블라스틴 (Vinblastine), 빈크리스틴 (Vincristine), 빈데신 (Vindesine), 바이오마이신 (Viomycin), 버지니아마이신 (Virginiamycin), 보리코나졸 (Voriconazole), 잔토실린 (Xanthocillin), 시보몰 (Xibomol), (Ximoprofen), Yingzhaosu A, 잘시타빈 (Zalcitabine), 자나미비르 (Zanamivir), 지도부딘 (Zidovudine), 졸레드론산 (Zolendronic Acid), 조루비신 (Zorubicin), 조수퀴달 (Zosuquidar), 펩타이드 (a peptide), 단백질 (protein), 탄수화물 (carbohydrate), 펩타이드 유사체(peptide mimetic), 항체 (antibody), 항원 (antigen), 합성 올리고뉴클레오타이드 (synthetic oligonucleotide), 아달리무맙 (Adalimumab), 에타너셉트 (Etanercept), 페그필그라스팀 (Pegfilgrastim), 리툭시맙 (Rituximab), 베바시주맙 (Bevacizumab), 인슐린글라진 (Insulin Glargine), 에포에틴 알파 (Epoetin Alfa), 트라스투주맙 (Trastuzumab), 인터페론 베타-1a (Interferon beta-1a), 라니비주맙 (Ranibizumab), 인슐린 디터머 (Insulin Detemir), 인슐린 아스파트 (Insulin Aspart), 인슐린라이스프로(Insulin Lispro), 필그라스팀 (Filgrastim), 다베포에틴 알파 (Darbepoetin Alfa), 인터페론 베타-1b (Interferon beta-1b), 아바타셉트 (Abatacept), 리라글루티드 (Liraglutide), 팔리비주맙 (Palivizumab), 세툭시맙 (Cetuximab), 우스테키누맙 (Ustekinumab), 데노수맙 (Denosumab), 인유두종 4가 (Human Papilloma Quadrivalent), 페그인터페론 알파-2a (Peginterferon alfa-2a), 이필리무맙 (Ipilimumab), 면역 글로불린 (Immune Globulin), 도르나제 알파 (Dornase Alfa), 서톨리주맙 (Certolizumab), 나탈리주맙 (Natalizumab), 소마트로핀 (Somatropin), 알테플라제 (Alteplase) 및 골리무맵 (Golimumab)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 약물을 포함한다.
특히 바람직한 생물학적 활성 분자는 아우리스타틴 (auristatin)(예컨대 모노메틸 아우리스타틴 E (monomethyl auristatin E, MMAE) 및 MMAF), 돌라스타틴 (dolastatin), 메이탄시노이드 (예컨대 DM1 및 DM4), 튜불리신 (tubulysin), 칼리케아미신 (calicheamicin), 듀오카르마이신 (duocarmycin), 벤조디아제핀 (benzodiazepine), 캄프토테신 (camptothecin), 캄프토테신 유도체 및 유사체 (예컨대 SN-38), 아마톡신 (amatoxin), 독소루비신 (doxorubicin) 및 α-아마니틴 (α-amanitin)이다.
전형적으로, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이, 또는 링커 기 내의 결합(들)은 산-불안정성(acid-labile)이다. 바람직하게는 이 경우에, 결합(들)은 대식세포(macrophage)와 같은 다양한 세포에서 발견되는 라이소좀(lysosome), 엔도좀(endosome), 파고좀(phagosome), 파고라이소좀(phagolysosome) 및 오토파고좀(autophagosome)과 같은 세포 구획(compartment)의 산성 및/또는 가수분해 환경에서 가수분해된다. 바람직하게는 이 경우에, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이의 결합(들), 또는 링커 기 내의 1 이상의 결합은 pH < 6, 더욱 더 바람직하게는 pH < 5에서 가수분해된다. 산성 환경에서 가수분해되는 결합의 예는 하이드라존 결합이다.
대안적으로, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이, 또는 링커 기 내의 결합(들)은 중성 조건에서 불안정하다. 바람직하게는 이 경우에, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이의 결합(들), 또는 링커 기 내의 1 이상의 결합은 중성 pH, 바람직하게는 6.5 내지 7.5의 pH에서 가수분해된다.
대안적으로, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이, 또는 링커 기 내의 결합(들)은 염기-불안정성(base-labile)이다. 바람직하게는 -AA- 또는 링커 기 및 B 사이의 결합(들), 또는 링커 기 내의 1 이상의 결합은 pH > 8에서, 더 바람직하게는 pH>9에서 가수분해된다.
결합이 가수분해되는 최적의 pH는 관련 결합의 정확한 화학적 특성에 따라 달라진다.
대안적으로, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이, 또는 링커 기 내의 결합(들)은 효소의 존재 하에서 가수분해된다. 바람직하게는 이 경우에, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이의 결합(들), 또는 링커 기 내의 1 이상의 결합은 카텝신 B(cathepsin B)에 의해 가수분해된다. 카텝신 B에 의해 효소적으로 가수분해된 결합의 예는 펩타이드 결합이다.
대안적으로, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이, 또는 링커 기 내의 결합(들)은 가수분해에 저항성이 있다. 예를 들어, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이의 결합(들), 또는 링커 기 내의 1 이상의 결합은 세포내 싸이올(예컨대 글루타싸이온(glutathione))과의 이황화물 교환(disulfide exchange)을 통해 절단될 수 있다. 이러한 방식으로 절단될 수 있는 결합의 예는 이황화 결합이다. 대안적으로, -AA- 또는 링커 기 및 B 사이의 결합(들), 또는 링커 기 내의 1 이상의 결합은 세포내 단백질 분해를 통해 절단될 수 있다. 이러한 방식으로 절단될 수 있는 결합의 예는 싸이오에터(thioether) 결합이다.
-AA- 또는 링커 기 및 B 사이 결합(들)이 절단되면, 상기 생물학적 활성 분자(예컨대 약물)가 방출된다. 바람직하게는, -AA-와 모이어티 B 사이에 링커 기가 있다. 전형적으로, 중합체 반복 단위가 유도되는 생물학적 활성 분자는 아민, 알코올 또는 싸이올과 같은 친핵성 작용기를 포함한다. 전형적으로 화학식 (I)의 생물학적 활성 모이어티는 이 친핵성 작용기의 헤테로원자를 통해 -AA- 또는 링커 기에 결합된다. 이 경우, 생물학적 활성 분자는 B-H의 화학식을 갖는다. 대안적으로, 중합체 반복 단위가 유도되는 생물학적 활성 분자는 카복실산, 에스터, 싸이오에스터 또는 α,β-불포화 카보닐과 같은 친전자성 작용기를 포함할 수 있다. 전형적으로 화학식 (I)의 생물학적 활성 모이어티는 이 친전자성 작용기의 탄소 원자를 통해 -AA- 또는 링커 기에 결합된다. 이 경우, 생물학적 활성 분자는 화학식 B-LG를 가지며, 여기서 LG는 본원에 정의된 첨가-제거 반응 조건 하에서의 임의의 이탈기이다.
일 구현예에서, 링커 기 L1, L2 또는 L3는 차폐기(shielding group)를 추가로 포함한다. 임의의 특정 이론에 구애됨이 없이, 이러한 차폐기는 본 발명의 항체-약물 접합체의 용해도를 개선하고/하거나, 항체-약물 접합체의 응집을 감소시키는 것으로 생각된다. 상기 차폐기는 전형적으로 폴리(에틸렌 글라이콜)(poly(ethylene glycol)), 폴리(프로필렌 글라이콜)(poly(propylene glycol)) 또는 폴리(사르코신)(poly(sarcosine)) 모이어티로부터 유도된다.
따라서, 특정 구현예에서, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 여기서 화학식 (ii)의 기는 하기 화학식 (vi)의 기이다:
Figure pct00029
여기서,
-AA- 및 B는 화학식 (ii)에서 정의된 바와 같고;
각 L4는 링커 기이며;
각 A는 결합, 아미노산, 펩타이드, 설포네이트(sulfonate) 및 파이로포스페이트 다이에스터(pyrophosphate diester)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
각 X'는 O, NH, NRA' 및 S로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며;
각 R'은 수소 또는 C1-20 하이드로카빌이며;
각 RA'은 독립적으로 C1-20 하이드로카빌 중에서 선택되고;
각 Q'는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o'-, -T'1O(CH2CH2O)s'T'2- 및 -T'1O(CH2CH2CH2O)s'T'2-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며, 상기 각 T'1은 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 및 상기 각 T'2는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며;
각 o'는 독립적으로 0 내지 100의 정수 중에서 선택되며;
각 s'는 독립적으로 0 내지 150의 정수 중에서 선택되고; 및
Q'가 -T'1O(CH2CH2O)s'T'2- 및 -T'1O(CH2CH2CH2O)s'T'2-인 경우, 각 Y'는 O, NH, NRA' 및 S로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고,
Q'가 -CH2(NMe(C=O)CH2)o'-인 경우, 각 Y'는 -(C=O)-O-, -(C=O)-S-, -(C=O)-NH 및 -(C=O)-NRA'-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 것이다.
나타낸 Q' 모이어티의 왼쪽 방향(left-hand side)은 화학식 (vi)의 Y' 모이어티에 공유결합되고, 상기 나타낸 Q' 모이어티의 오른쪽 방향(right-hand side)은 화학식 (vi)의 X' 모이어티에 공유결합된다.
화학식 (vi)에서, Q'는 전형적으로 -T'1O(CH2CH2O)sT'2- 또는 -T'1O(CH2CH2CH2O)sT'2-이다. 전형적으로, T'1 은 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2-이고, 보다 바람직하게는 -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다. 전형적으로, T'2 은 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2-이고, 보다 바람직하게는 -CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2-이다. T'1 및 T'2 은 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, T'1 및 T'2 은 동일하다. 전형적으로, 화학식 (vi)의 T'1 및 T'2은 모두 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- 및 -CH2CH2CH2CH2-로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 여기서 T'1 및 T'2은 모두 -CH2CH2- 및 -CH2CH2CH2-로 이루어진 군으로부터 선택되며, 더욱 바람직하게는 여기서 T'1 및 T'2은 모두 -CH2CH2-이다. Q'가 -T'1O(CH2CH2O)sT'2- 또는 -T'1O(CH2CH2CH2O)sT'2-인 경우, 화학식 (vi)의 X'는 바람직하게는 O 또는 NH이다. 보다 바람직하게는, X'는 NH이다. Q' 가 -T'1O(CH2CH2O)sT'2- 또는 -T'1O(CH2CH2CH2O)sT'2-인 경우, 화학식 (vi)의 Y'는 바람직하게는 O 또는 NH이다. 보다 바람직하게는, Y'는 O이다. Q'가 -T'1O(CH2CH2O)sT'2- 또는 -T'1O(CH2CH2CH2O)sT'2-인 경우, 화학식 (vi)의 R'는 수소, 메틸 또는 에틸이다. 더욱 바람직하게는, R'은 메틸이다. 특히 바람직한 구현예에서, X'는 NH이고, Y'는 O이며, R'은 메틸이다.
추가의 바람직한 구현예에서, 화학식 (vi)의 모이어티 X'-Q'-Y'는 폴리에틸렌글라이콜(polyethyleneglycol, PEG) 또는 폴리프로필렌 글라이콜(polypropylene glycol)로부터 유도된다. 바람직하게는 이 경우에, X'-Q'-Y' 모이어티는 PEG 400, PEG 500, PEG 600, PEG 1000, PEG 1500, PEG 2000, PEG 3000, PEG 4000 및 PEG 5000로 이루어진 군으로부터 선택되는 것으로부터 유도된다. 보다 바람직하게는, 화학식 (vi)에서 X'는 NH이고, Y'는 O이며, T'1 및 T'2은 모우 -CH2CH2-이다. 가장 바람직하게는, X'는 NH이고, Y'는 O이며, Q'는 -CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2-이다. 바람직하게는 X'-Q'-Y' 모이어티는 200 내지 2200의 분자량을 갖고, 보다 바람직하게는 400 내지 1200의 분자량을 갖는다.
s'는 바람직하게는 0 내지 150의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 100의 정수, 더욱 더 바람직하게는 1 내지 50의 정수, 보다 더 바람직하게는 3 내지 35의 정수, 더욱 더 바람직하게는 7 내지 23의 정수이다. 따라서, 특히 바람직한 구현예에서 Q'는 -CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2-이고, s'는 0 내지 150의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 100의 정수, 더욱 더 바람직하게는 1 내지 50의 정수, 보다 더 바람직하게는 3 내지 35의 정수, 더욱 더 바람직하게는 7 내지 23의 정수이다, 더욱 더 바람직한 구현예에서, X'는 NH이고, Y'는 O이며, Q'는 -CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2-이고, s는 0 내지 150의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 100의 정수, 더욱 더 바람직하게는 1 내지 50의 정수, 보다 더 바람직하게는 3 내지 35의 정수, 더욱 더 바람직하게는 7 내지 23의 정수이다. 이 구현예에서, 더욱 바람직하게는, R'은 메틸이다.
화학식 (vi)의 또 다른 바람직한 구현예에서, Q'는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-이다. 보다 바람직하게는, 이 구현예에서, X'는 NH 또는 NRA'이고, 더 바람직하게는 NRA'이며, 보다 더 바람직하게는 NMe이다. 더욱 더 바람직하게는, Q'는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-이고, X'는 NMe이며, Y'는 -(C=O)-O-이다. 보다 더 바람직하게는, Q'는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-이고, X'는 NMe이며, Y'는 -(C=O)-O-이고, R'은 수소 또는 메틸이다. 이 경우에, 모이어티 X'-Q'-Y'는 폴리(사크로신) 또는 이의 에스터로부터 유도된다. 바람직하게는 폴리(사크로신)은 350 내지 1800의 분자량을 갖는다.
o'는 바람직하게는 0 내지 100의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 75의 정수, 더 바람직하게는 2 내지 50의 정수, 가장 바람직하게는 5 내지 25의 정수이다. 따라서, 특히 바람직한 구현예에서, Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-이고, X는 NMe이며, Y는 -(C=O)-O-이고, o'는 0 내지 100의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 75의 정수, 더 바람직하게는 2 내지 50의 정수, 가장 바람직하게는 5 내지 25의 정수이다. 이 구현예에서, 더욱 구체적으로, R'은 수소 또는 메틸이다.
화학식 (vi)에서, 각 A는 결합, 아미노산, 펩타이드, 설포네이트(sulfonate) 및 파이로포스페이트 다이에스터(pyrophosphate diester)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 바람직하게는, A는 결합이다. 대안적으로, A는 아미노산, 펩타이드, 설포네이트, 설폰아마이드(sulfonamide) 및 파이로포스페이트 다이에스터로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. A가 설포네이트인 경우, A는 다음과 같은 구조를 갖는다:
Figure pct00030
여기서 *은 L4와의 부착 지점을 나타내고, **은 X'-Q'-Y'R'와의 부착 지점을 나타낸다.
A가 설폰아마이드인 경우, A는 다음과 같은 구조를 갖는다:
Figure pct00031
여기서 *은 L4와의 부착 지점을 나타내고, **은 X'-Q'-Y'R' 와의 부착 지점을 나타낸다.
A가 파이로포스페이트 다이에스터인 경우, A는 다음과 같은 구조를 갖는다:
Figure pct00032
여기서 *은 L4와의 부착 지점을 나타내고, **은 X'-Q'-Y'R' 와의 부착 지점을 나타내며, f는 0 내지 10의 정수, 바람직하게는 1 내지 6의 정수이다.
화학식 (vi)에서, L4는 전형적으로 하기 화학식 (x) 또는 화학식 (xi)의 링커 모이어티이다:
Figure pct00033
여기서
*는 -AA-와의 부착 지점을 나타내고;
**는 -A-X'-Q'-Y'R'와의 부착 지점을 나타내며;
***는 -B와의 부착 지점을 나타내고;
V1, L' 및 V2는 상기 화학식 (ii)에서 정의된 바와 같으며;
X1는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되고;
X2는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되며;
X3는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되고;
RA는 C1-20 하이드로카빌이며;
m은 0 내지 6의 정수이고; 및
p는 0 내지 6의 정수이다.
따라서, 화학식 (vi)에서, L4는 전형적으로 화학식 (x)의 링커 모이어티이다. 대안적으로, L4는 화학식 (xi)의 링커 모이어티이다.
화학식 (x)에서, X1는 바람직하게는 O 또는 NH이고, 보다 바람직하게는 NH이다. 화학식 (x)에서, X2는 바람직하게는 O이다. 화학식 (x)에서, X3는 바람직하게는 O이다. 보다 바람직하게는, 화학식 (x)에서, X1는 NH이고, X2는 O이며, X3는 O이다. 화학식 (xi)에서, X1는 바람직하게는 O 또는 NH이고, 보다 바람직하게는 NH이다. 화학식 (xi)에서, X2는 바람직하게는 O이다. 화학식 (xi)에서, X3는 바람직하게는 O이다. 보다 바람직하게는, 화학식 (xi)에서, X1는 NH이고, X2는 O이며, X3는 O이다.
화학식 (x)에서, 바람직하게는 m 및 p 중 하나는 2 또는 3이고, 다른 하나는 0이다. 이 구현예에서, 화학식 (x)는 아스파르트산 또는 글루탐산으로부터 유도된다. 화학식 (xi)에서, 바람직하게는 m 및 p 중 하나는 2 또는 3이고, 다른 하나는 0이다. 이 구현예에서, 화학식 (xi)는 아스파르트산 또는 글루탐산으로부터 유도된다.
다른 구현예에서, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 여기서 화학식 (iii)의 기는 하기 화학식 (vii)의 기이다:
Figure pct00034
여기서, -AA- 및 B는 화학식 (iii)에서 정의된 바와 같고;
각 L5는 링커 기이며;
각 A, X', Y', R', RA' 및 Q'(바람직한 구현예 포함)는 화학식 (vi)에서 정의한 바와 같고; 및
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타낸다.
화학식 (vii)에서, L5는 전형적으로 하기 화학식 (xii) 또는 화학식 (xiii)의 링커 모이어티이다:
Figure pct00035
여기서 *, **, ***, L', V2, X1, X2, X3 RA, m 및 p는 화학식 (x) 또는 화학식 (xi)에서 정의된 바와 같고, V3은 상기 화학식 (iii)에서 정의된 바와 같으며, 각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타낸다.
따라서, 화학식 (vii)에서, L5는 전형적으로 화학식 (xii)의 링커 모이어티이다. 대안적으로, L5는 화학식 (xiii)의 링커 모이어티일 수 있다.
다른 구현예에서, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 여기서 화학식 (iv)의 기는 하기 화학식 (viii)의 기이다:
Figure pct00036
여기서, -AA- 및 B는 화학식 (iv)에서 정의된 바와 같고;
각 L6는 링커 기이며;
각 A, X', Y', R', RA' 및 Q'(바람직한 구현예 포함)는 화학식 (vi)에서 정의한 바와 같고; 및
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타낸다.
화학식 (viii)에서, L6는 전형적으로 하기 화학식 (xiv) 또는 화학식 (xv)의 링커 모이어티이다:
Figure pct00037
여기서, *, **, ***, L', V2, X1, X2, X3 RA, m 및 p는 화학식 (x) 또는 화학식 (xi)에서 정의된 바와 같고, V4는 화학식 (iv)에서 정의된 바와 같다.
따라서, 화학식 (vii)에서, L6는 전형적으로 화학식 (xiv)의 링커 모이어티이다. 대안적으로, L6는 화학식 (xv)의 링커 모이어티일 수 있다.
다른 구현예에서, Z는 화학식 (v)의 기이고, 여기서 화학식 (v)의 기는 하기 화학식 (ix)의 기이다:
Figure pct00038
여기서, -AA- 및 B는 화학식 (v)에서 정의된 바와 같고;
각 L6는 화학식 (viii)에서 정의된 바와 같고;
각 A, X', Y', R', RA' 및 Q'(바람직한 구현예 포함)는 화학식 (vi)에서 정의한 바와 같고; 및
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타낸다.
중합체-항체 링커 모이어티의 구조(Structure of polymer-antibody linker moieties)
이 섹션은 본 발명의 항체-약물 접합체에 존재하는 링커 모이어티의 가능한 구조적 특성을 설명한다.
본 발명의 항체-약물 접합체에서 링커 모이어티는 다음의 2 이상의 개별 반응성 작용기를 갖는 임의의 적합한 화합물로부터 유도될 수 있다: 중합체와 반응하여 공유결합을 형성하는 하나의 작용기 및 항체와 반응하여 공유결합을 형성하는 추가의 작용기. 항체-약물 링커 모이어티는 중합체 골격을 생물학적 활성 모이어티에 부착시키는 데 사용되는 임의의 링커 기와 (이러한 링커 기가 존재하는 경우) 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, 항체-약물 링커 모이어티는 중합체 골격을 생물학적 활성 모이어티에 부착시키는 데 사용되는 링커 기와 상이하다.
전형적으로, 중합체-항체 링커는 화학식 (I)의 반복 단위에서 -Y- 부분의 탄소 원자 또는 화학식 (I)의 반복 단위의 아미노산 유래 부분의 -NR- 그룹을 통하여 중합체에 공유결합된다. 전형적으로, 중합체-항체 링커는 중합체 말단(polymer termini) 중 하나에서 중합체에 공유결합된다.
전형적으로, 중합체-항체 링커는 항체의 반응성 아미노산 측쇄, 예컨대 시스테인 잔기의 싸이올기, 라이신 잔기의 아미노기, 글루탐산 잔기 또는 아스파르트산 잔기의 카복실산기, 셀레노시스테인 잔기의 셀레놀기를 통해 항체에 공유결합되거나, 항체의 폴리펩타이드 중 하나의 골격의 N-말단을 통해 항체에 공유결합되거나, 항체의 단편 결정성(fragment crystallisable, Fc) 영역에 존재하는 올리고당의 하이드록실기를 통해 항체에 공유결합되거나, 글리칸(glycan) 또는 비천연 잔기(non-natural residues)의 알데하이드 또는 하이드록실아민기를 통해 항체에 공유결합되거나, 글리칸 또는 비천연 잔기의 알카인 또는 아자이드기를 통해 항체에 공유결합된다. 중합체 및 항체는 링커 모이어티의 동일한 원자에 독립적으로 공유결합될 수 있거나, 링커 모이어티의 상이한 원자에 독립적으로 공유결합될 수 있다. 바람직하게는, 중합체 및 항체는 링커 모이어티의 상이한 원자에 독립적으로 공유 결합된다.
본 발명의 항체-약물 접합체에 사용하기에 적합한 링커 모이어티는 싸이올, 말레이미드, 모노브로모말레이미드, 말레이미드 유사체, 바이닐 설폰, 비스(설폰)(bis(sulfone))(예컨대 Thiobridge®), 알렌아마이드, 바이닐-피리딘, 다이바이닐피리미딘, 디하이드로알라닌, 알켄, 퍼플루오로 방향족 분자, 줄리아-코시엔스키 유사 설폰 시약, N-하이드록시숙신아마이드-에스터 활성화 카복실레이트 종, 알데하이드, 케톤, 하이드록실아민, 알킨 및 아자이드를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서, (a) 중합체 골격 및 (b) 항체 모두와 싸이올, 말레이미드, 모노브로모말레이미드, 말레이미드 유사체, 바이닐 설폰, 비스(설폰)(bis(sulfone))(예컨대 Thiobridge®), 알렌아마이드, 바이닐-피리딘, 다이바이닐피리미딘, 디하이드로알라닌, 알켄, 퍼플루오로 방향족 화합물 종, 줄리아-코시엔스키 유사 설폰 시약, N-하이드록시숙신아마이드-에스터 활성화 카복실레이트 종, 알데하이드, 케톤, 하이드록실아민, 알킨 및 아자이드의 반응은 적합한 링커 기를 생성한다. 비스(설폰)은 이러한 맥락에서 (비스-알킬화) 시약((bis-alkylating) reagent)으로 작용한다. 링커는 알켄으로부터 유도, 예컨대 광-개시 싸이올-엔 반응(light-initiated thiol-ene reaction)으로 유도될 수 있다. 따라서 항체의 싸이올 그룹은 알켄 작용기와 반응하여 공유 결합을 생성할 수 있다. 디하이드로알라닌과의 반응은 예컨대 항체의 싸이올기와 마이클 첨가-제거에 의하여 일어날 수 있다. N-하이드록시숙신아마이드-에스터 활성화 카복실레이트 종은 항체의 라이신 기와 반응할 수 있다. 케톤, 알데하이드 및/또는 하이드록실아민은 옥심 결합 형성 또는 HIPS(hydrazino-Pictet-Spengler) 결찰(ligation)을 통하여 글리칸-변형 항체(glycan-modified antibody) 또는 비천연 잔기에 접합될 수 있다. 알카인 및 아자이드는 클릭 화학(click chemistry)(아지드-알카인 고리첨가(azide-alkyne cycloaddition))를 통해 글리칸-변형 항체 또는 비천연 잔기에 접합될 수 있다.
항체-약물 접합체의 구조(Structure of antibody-drug conjugates)
가장 바람직하게는, 본 발명의 항체-약물 접합체는 하기 화학식 (III) 또는 하기 화학식 (IV)을 갖는다:
Figure pct00039
여기서:
(I)는 위에서 정의된 바와 같은 화학식 (I)의 반복 단위이고;
Ab는 항체 또는 이의 항원 결합 단편이며;
L은 위에서 정의된 바와 같은 중합체-항체 링커이고;
R"은 OH, ORA, SH, SRA, NH2, NHRA 및 NRA 2로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이며;
E는 H 및 RA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이며;
RA은 화학식 (I)에서 정의된 바와 같고; 및
z는 1 내지 50의 정수이다.
따라서, 전형적으로, 본 발명의 항체-약물 접합체는 하기 화학식 (IIIa) 또는 하기 화학식 (IVa)을 갖는다:
Figure pct00040
바람직하게는, z는 1 내지 30의 정수, 보다 바람직하게는 2 내지 20의 정수, 더 바람직하게는 2 내지 15의 정수, 가장 바람직하게는 2 내지 12의 정수이다.
본 발명의 항체-약물 접합체의 중합체는 전형적으로 중량 평균 분자량(weight average molecular weight)이 500 내지 500,000 Da, 보다 바람직하게는 1000 내지 200,000 Da, 보다 더 바람직하게는 1,500 내지 36,000 Da이다. 바람직하게는, 중합체는 수 평균 분자량(number average molecular weight)이 500 내지 500,000 Da, 보다 바람직하게는 1,000 내지 200,000 Da, 더 바람직하게는 1,500 내지 25,000 Da, 보다 더 바람직하게는 2,000 내지 20,000 Da이다. 바람직하게는, 중합체의 다분산도는 1 내지 5, 보다 바람직하게는 1.05 내지 4.8, 더욱 더 바람직하게는 1.1 내지 2.4, 보다 더 바람직하게는 1.1 내지 1.5이다. 대안적으로, 중합체의 다분산도는 0.9 내지 1.1이고, 바람직하게는 0.95 내지 1.05, 가장 바람직하게는 약 1이며, 즉, 바람직하게는 중합체는 단분산(monodiperse)이다.
본 발명의 항체-약물 접합체에 존재하는 생물학적 활성 모이어티는 바람직하게는 32 내지 100,000 Da의 분자량을 갖는다. 생물학적 활성 모이어티는 저분자 약물, 즉 비-중합체(non-polymeric) 또는 중합체(polymeric)일 수 있는 저분자 약물일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 항체-약물 접합체는 건조 항체-약물 접합체의 중량을 기준으로 생물학적 활성 모이어티를 0.5 내지 90 wt%로, 보다 바람직하게는 0.75 내지 70 wt%로, 더 바람직하게는 1 내지 60 wt% 로, 보다 더 바람직하게는 1.5 내지 50 wt%로, 더욱 더 바람직하게는 1.75 내지 25 wt%로, 가장 바람직하게는 2 내지 10wt%로 포함한다. 본 발명의 항체-약물 접합체의 주요 이점은 비교적 많은 양의 생물학적 활성 분자가 중합체에 혼입될 수 있다는 점이다. 또한, 다중의 중합체가 단일 항체에 결합할 수 있다. 이러한 요인은 결국, 높은 생물학적 활성 분자 로딩이 달성될 수 있음을 의미한다. 전형적으로, 약물 대 항체 비(drug-to-antibody ratio, DAR)는 4:1 이상, 바람직하게는 5:1 이상, 보다 바람직하게는 8:1 이상, 더 바람직하게는 10:1 이상, 보다 더 바람직하게는 12:1 이상, 더욱 더 바람직하게는 15:1 이상, 가장 바람직하게는 16:1 이상, 예컨대 20:1 이상이다.
전형적으로, 본 발명의 항체-약물 접합체의 수중 용해도는 10 mg/mL 이상, 바람직하게는 30 mg/mL 이상, 보다 바람직하게는 50 mg/mL 이상, 더 바람직하게는 75 mg/mL 이상, 가장 바람직하게는 100 mg/mL 이상이다.
본 발명은 또한 본원에 기재된 바와 같은 항체-약물 접합체를 제공하며, 여기서 중합체로부터의 생물학적 활성 모이어티의 방출은 pH에 민감하며, 상기 생물학적 활성 모이어티 및 생물학적 활성 모이어티가 공유결합된 중합체의 반복 단위 사이의 결합의 특성, 또는 생물학적 활성 모이어티 및 생물학적 활성 모이어티가 공유결합된 링커 기 사이의 결합의 특성에 의존적이다.
대안적으로, 항체는 대안적 형태의 표적화제(targeting agent)로 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 다음을 포함하는 표적화제-약물 접합체(targeting agent-drug conjugate)를 제공한다:
(i) 표적화제(targeting agent);
(ii) 하기 화학식 (I)의 반복 단위를 포함하는 중합체:
Figure pct00041
여기서:
X는 O, NH, NRA 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Y는 C=O, C=NH, C=NRA 및 C=S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
R은 수소 또는 C1-20 하이드로카빌이고;
RA은 C1-20 하이드로카빌이며;
각 Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-, -T1O(CH2CH2O)sT2- 및 -T1O(CH2CH2CH2O)sT2-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 상기 T1는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 T2는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고;
o는 0 내지 100의 정수이며;
s는 0 내지 150의 정수이고;
x는 1 내지 6의 정수이며; 및
각 Z는 하기 화학식 (i), 화학식 (ii), 화학식 (iii), 화학식 (iv) 및 화학식 (v)의 기(group)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고:
Figure pct00042
여기서,
Z가 화학식 (i)의 기 또는 화학식 (ii)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-H가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티(moiety)이고;
각 L1은 링커 기이며; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이고;
Z가 화학식 (iii)의 기인 경우:
-AA=는 -AA=O가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 3가 모이어티이고;
각 L2은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며;
Z가 화학식 (iv)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-CH=CH2 또는 -AA-C≡CH가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
각 L3은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
Z가 화학식 (v)의 기인 경우:
-AA-는 -AA-N3가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
각 L3은 링커 기이며;
각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
(iii) 상기 표적화제 및 상기 항체 모두에 공유결합된 중합체-표적화제 링커(중합체-targeting agent linker).
화학식 (I)의 바람직한 구현예는 상술한 항체-약물 접합체에 대한 것과 같다.
표적화제는 중합체에 공유결합된다. 적합한 표적화제는 펩타이드, 단백질, 펩타이드 유사체, 항체, 항원, DNA, mRNA, 작은 간섭 RNA(small interfering RNA), 작은 헤어핀 RNA(small hairpin RNA), 마이크로 RNA(micro RNA), PNA, 폴다머(foldamer), 탄수화물, 탄수화물 유도체, 비-리핀스키 분자(non-Lipinski molecule), 합성 펩타이드(synthetic peptides) 및 합성 올리고뉴클레오타이드를 포함한다.
중합체-표적화제 링커는 위에서 정의된 중합체-항체 링커와 동일한 구조 중 임의의 것임을 가정할 수 있다.
가장 바람직하게는, 본 발명의 표적화제-약물 접합체는 하기 화학식 (V) 또는 (VI)를 갖는다:
Figure pct00043
여기서:
(I)는 위에서 정의된 바와 같은 화학식 (I)의 반복 단위이고;
Tar은 위에서 정의된 바와 같은 표적화제이고;
L은 위에서 정의된 바와 같은 중합체-항체 링커이고;
R"은 OH, ORA, SH, SRA, NH2, NHRA 및 NRA 2로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이며;
E는 H 및 RA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이며;
RA은 화학식 (I)에서 정의된 바와 같고; 및
z는 1 내지 50의 정수이다.
따라서, 전형적으로, 본 발명의 표적화제-약물 접합체는 하기 화학식 (Va) 또는 (VIa)를 갖는다:
Figure pct00044
바람직하게는, z는 1 내지 30의 정수, 보다 바람직하게는 2 내지 20의 정수, 보다 더 바람직하게는 2 내지 15의 정수, 가장 바람직하게는 2 내지 12의 정수이다.
본 발명의 표적화제-약물 접합체 내의 중합체는 전형적으로 중량 평균 분자량이 500 내지 500,000 Da, 보다 바람직하게는 1,000 내지 200,000 Da, 보다 더 바람직하게는 1,500 내지 36,000 Da이다. 바람직하게는, 중합체는 수 평균 분자량(number average molecular weight)이 500 내지 500,000 Da, 보다 바람직하게는 1,000 내지 200,000 Da, 더 바람직하게는 1,500 내지 25,000 Da, 보다 더 바람직하게는 2,000 내지 20,000 Da이다. 바람직하게는, 중합체의 다분산도는 1 내지 5, 보다 바람직하게는 1.05 내지 4.8, 더욱 더 바람직하게는 1.1 내지 2.4, 보다 더 바람직하게는 1.1 내지 1.5이다.
본 발명의 표적화제-약물 접합체에 존재하는 생물학적 활성 모이어티는 바람직하게는 32 내지 100,000 Da의 분자량을 갖는다. 생물학적 활성 모이어티는 저분자 약물, 즉 비-중합체(non-polymeric) 또는 중합체(polymeric)일 수 있는 저분자 약물일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 표적화제-약물 접합체는 건조 표적화제-약물 접합체의 중량을 기준으로 생물학적 활성 모이어티를 0.5 내지 90 wt%로, 보다 바람직하게는 0.75 내지 70 wt%로, 더 바람직하게는 1 내지 60 wt% 로, 보다 더 바람직하게는 1.5 내지 50 wt%로, 더욱 더 바람직하게는 1.75 내지 25 wt%로, 가장 바람직하게는 2 내지 10wt%로 포함한다. 본 발명의 표적화제-약물 접합체의 주요 이점은 비교적 많은 양의 생물학적 활성 분자가 중합체에 혼입될 수 있다는 점이다. 또한, 다중의 중합체가 단일 표적화제에 결합할 수 있다. 이러한 요인은 결국, 높은 생물학적 활성 분자 로딩이 달성될 수 있음을 의미한다. 전형적으로, 약물 대 항체 비(drug-to-antibody ratio, DAR)는 4:1 이상, 바람직하게는 5:1 이상, 보다 바람직하게는 8:1 이상, 더 바람직하게는 10:1 이상, 보다 더 바람직하게는 12:1 이상, 더욱 더 바람직하게는 15:1 이상, 가장 바람직하게는 16:1 이상, 예컨대 20:1 이상이다.
본 발명의 표적화제-약물 접합체 내의 각 생물학적 활성 모이어티 B는 동일할 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 표적화제-약물 접합체는 2 이상의 상이한 생물학적 활성 모이어티, 예컨대 2 개, 3 개 또는 4 개의 상이한 생물학적 활성 모이어티를 포함한다. 본 발명의 표적화제-약물 접합체에 존재하는 바람직한 생물학적 활성 모이어티는 항체-약물 접합체와 관련하여 상기 기재된 바와 같다.
전형적으로, 본 발명의 표적화제-약물 접합체의 수중 용해도는 10 mg/mL 이상, 바람직하게는 30 mg/mL 이상, 보다 바람직하게는 50 mg/mL 이상, 더 바람직하게는 75 mg/mL 이상, 가장 바람직하게는 100 mg/mL 이상이다.
항체-약물 접합체의 제조 방법(Methods for manufacture of antibody-drug conjugates)
본 발명은 또한 본 발명의 항체-약물 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.
후술할 방법에서, 각 이탈기(leaving group) LG는 바람직하게는 Cl, OH, OR', SH, SR', NH2, NHR', NR'2, O-2-Cl-Trt, ODmb, O-2-PhiPr, O-EDOTn-Ph, O-NHS, OFm, ODmab 및 OCam로 이루어진 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, LG는 OMe, OEt, OtBu, O-2-Cl-Trt, ODmb, O-2-PhiPr, O-EDOTn-Ph, O-NHS, OFm, ODmab 및 OCam로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 (IIa) 및/또는 화학식 (IIb) 및/또는 화학식 (IIc) 및/또는 화학식 (IId) 및/또는 화학식 (IIf) 및/또는 화학식 (IIg) 및/또는 화학식 (IIh) 및/또는 화학식 (IIj) 및/또는 B-LG의 화합물 중 1 이상의 화합물에서, LG는 동일하거나 상이할 수 있다.
전형적으로, 이러한 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIa)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00045
상기 Q, R, X, Y, Z 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원 결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIa)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00046
상기 Q, R, X, Y, Z 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다; 및
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (i)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
Figure pct00047
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 생물학적 활성 분자 B-LG와 반응시키는 단계; 및
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (i)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIc)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00048
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 생물학적 활성 분자 B-LG와 반응시키는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (i)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIc)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물 및 생물학적 활성 분자 B-LG와 반응시키는 단계:
Figure pct00049
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (i)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIc)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00050
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 생물학적 활성 분자 B-LG와 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (i)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIc)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물 및 생물학적 활성 분자 B-LG와 반응시키는 단계:
Figure pct00051
Figure pct00052
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00053
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00054
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 상기 단계 (d)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00055
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(b) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00056
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 상기 단계 (d)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00057
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(b) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(c) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00058
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 상기 단계 (d)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00059
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00060
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00061
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(b) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00062
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 상기 단계 (d)의 생성물을 상기 단계 (e)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00063
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(b) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(c) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00064
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(e) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 상기 단계 (d)의 생성물을 상기 단계 (e)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00065
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(b) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(c) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00066
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 상기 단계 (c)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계;
(f) 상기 단계 (e)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00067
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (c)의 생성물과 반응시키는 단계;
(e) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00068
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 상기 단계 (e)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00069
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00070
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계;
(f) 상기 단계 (e)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00071
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계;
(e) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00072
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(g) 상기 단계 (e)의 생성물을 상기 단계 (f)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00073
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00074
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계;
(f) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(g) 상기 단계 (e)의 생성물을 상기 단계 (f)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00075
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00076
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 상기 단계 (e)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (f)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00077
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00078
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(f) 상기 단계 (d)의 생성물을 상기 단계 (e)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 상기 단계 (a)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIf)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00079
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIf)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00080
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIf)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00081
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (b)의 생성물을 상기 단계 (c)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIf)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00082
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIf)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00083
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIf)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00084
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 링커 모이어티 H-L2-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIf)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00085
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계;
(d) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(e) 상기 단계 (c)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계;
대안적으로, Z는 화학식 (iii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIf)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00086
Figure pct00087
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (b)의 생성물을 상기 단계 (c)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIg)의 화합물 또는 하기 화학식 (IIh)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00088
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 링커 모이어티 N3-L3-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIg)의 화합물 또는 하기 화학식 (IIh)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00089
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 링커 모이어티 N3-L3-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIg)의 화합물 또는 하기 화학식 (IIh)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00090
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 별도로, 링커 모이어티 N3-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (b)의 생성물을 상기 단계 (c)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIg)의 화합물 또는 하기 화학식 (IIh)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00091
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 별도로, 링커 모이어티 N3-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIg)의 화합물 또는 하기 화학식 (IIh)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00092
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 링커 모이어티 N3-L3-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIg)의 화합물 또는 하기 화학식 (IIh)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00093
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 링커 모이어티 N3-L3-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIg)의 화합물 또는 하기 화학식 (IIh)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00094
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계
(d) 별도로, 링커 모이어티 N3-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(e) 상기 단계 (c)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (iv)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIg)의 화합물 또는 하기 화학식 (IIh)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00095
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 별도로, 링커 모이어티 N3-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (b)의 생성물을 상기 단계 (c)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00096
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 링커 모이어티 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00097
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 링커 모이어티 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00098
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 링커 모이어티 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00099
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 별도로, 링커 모이어티 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (b)의 생성물을 상기 단계 (c)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00100
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(b) 별도로, 링커 모이어티 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00101
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 링커 모이어티 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG과 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(e) 상기 단계 (d)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00102
(c) 상기 단계 (b)의 생성물을 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (c)의 생성물을 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00103
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (b)의 생성물과 반응시키는 단계;
(d) 별도로, 링커 모이어티 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다; 및
(e) 상기 단계 (c)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계.
대안적으로, Z는 화학식 (v)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 항체 또는 이의 항원-결합 단편을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(b) 별도로, 하기 화학식 (IIj)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00104
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같다;
(c) 별도로, 링커 모이어티 HC≡C-L3-LG 또는 H2C=CH-L3-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L3 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(d) 상기 단계 (b)의 생성물을 상기 단계 (c)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(e) 상기 단계 (a)의 생성물을 상기 단계 (d)의 생성물과 반응시키는 단계.
특히 바람직한 방법에서, Z는 화학식 (ii)의 기이고, 방법은 다음의 단계를 포함한다:
(a) 하기 화학식 (IId)의 화합물을 하기 화학식 (IIb)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00105
Figure pct00106
상기 Q, R, X, Y, AA 및 LG는 위에서 정의한 바와 같고, 상기 PG 및 PG'는 각각 독립적으로 보호기(protecting group)이다;
(b) 상기 단계 (a)의 생성물을 중합체-항체 링커와 반응시키는 단계;
(c) 보호기 PG 및 PG'를 적합한 반응 조건 하에서 제거하는 단계;
(d) 산화적 분해(oxidative cleavage)를 수행하여 하기 화학식 (IIe)의 반복 단위를 포함하는 1,2-다이카보닐 화합물 종(1,2-dicarbonyl species)을 제공하는 단계:
Figure pct00107
상기 x는 위에서 정의된 바와 같다;
(e) 별도로, 링커 모이어티 H-L2-LG를 생물학적 활성 모이어티 B-H와 반응시키는 단계, 여기서 L2 및 LG는 위에서 정의된 바와 같다;
(f) 상기 단계 (d)의 생성물을 상기 단계 (e)의 생성물과 반응시키는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)의 생성물을 항체 또는 이의 항원-결합 단편과 반응시키는 단계.
본 발명의 바람직한 방법에 있어서, 생물학적 활성 분자는 본원에서 정의된 바와 같거나 본원에 정의된 생물학적 활성 분자의 보호된 버전(protected version)이다. 종래의 보호기 전략은 당업계에 잘 알려져 있는 바와 같이 중합, 기능화(functionalization) 및 접합 반응 동안 사용될 수 있다. 본 발명의 추가의 바람직한 방법에서, 항체는 본원에 정의된 바와 같다. 본 발명의 더욱 바람직한 방법에서, 중합체-항체 링커 모이어티는 본원에 정의된 바와 같다.
Z가 화학식 (ii)의 기인 특히 바람직한 방법에서, PG는 임의의 적합한 아민 보호기이다. 바람직하게는, PG는 아세탈(acetal), 벤조일(benzoyl), 토실(tosyl), 파라-메티옥시벤질(para-methyoxybenzyl), 설폰아마이드(sulfonamide), 또는 카바메이트(carbamate) 보호기이다. 카바메이트 보호기의 비제한적 예는 tert-뷰틸옥시카보닐(tert-butyloxycarbonyl, Boc), 카복시벤질(carboxybenzyl, Cbz) 또는 플루오레닐메틸옥시카보닐(fluorenylmethyloxycarbonyl, Fmoc)을 포함한다. Z가 화학식 (ii)의 기인 특히 바람직한 방법에서, PG'는 임의의 적합한 알코올 보호기이다. 바람직하게는, PG'는 아세틸, 벤조일, 벤질, β-메톡시에톡시메틸 에터(β-methoxyethoxymethyl ether, MEM), 메톡시메틸 에터(methoxymethyl ether, MOM), 파라-메티옥시벤질 에터(para-methoxybenzyl ether, PMB), 피발로일(pivaloyl, Piv), 테트라하이드로파이라닐(tetrahydropyranyl, THP), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF), 트라이틸(trityl, Tr), 실릴 에터(silyl ether) 또는 에스터 보호기이다. 특히 바람직한 PG'는 tert-뷰틸 에스터이다. 일부 특히 바람직한 방법에서, PG 및 PG'는 동일한 반응 조건 하에서 분해된다. 대안적으로, 일부 방법에서, PG 및 PG'는 직교 반응(orthogonal reaction) 조건 하에서 분해된다. 하나의 특히 바람직한 방법에서, PG는 Boc이고 PG'는 tert-뷰틸 에스터이다. 이들 기는 산, 예컨대 트라이플루오로아세트산(trifluoroacetic acid, TFA)의 첨가에 의하여 동시에 절단될 수 있다.
본 발명의 방법에서 중합 단계는 바람직하게는 효소적인 방법으로, 고체상 펩타이드 합성(solid phase peptide synthesis, SPPS) 방법으로, 중축합(polycondensation) 방법으로, 자유 라디칼 사슬 성장 중합(free radical chain growth polymerisation) 방법으로 또는 고리-열림 중합(ring-opening polymerisation) 방법으로 수행되며, 가장 바람직하게는 효소적인 방법 또는 고체상 펩타이드 합성(solid phase peptide synthesis, SPPS) 방법으로 수행된다.
분자 H-L2-LG, HC≡C-L3-LG, H2C=CH-L3-LG 또는 N3-L3-LG를 생물학적 활성 분자 B-H와 반응시키는 것을 포함하는 상술한 임의의 방법의 임의의 단계는 각각의 분자 H-L2-B, HC≡C-L3-B, H2C=CH-L3-B 또는 N3-L3-B를 생성할 수 있는 임의의 적합한 대안으로 대체될 수 있다. 이것은 최종 합성 단계로서 링커 모이어티 L2 또는 L3 내에 결합을 형성하기 위한 2 개의 단위의 축합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 목적 생성물의 Z가 화학식 (ii) 또는 (iii)의 기인 경우, 분자 H-V3-LG는 분자 H-L'-V2-B와 반응하여 분자 H-L2-B를 만들 수 있다. 예를 들어, 바람직한 방법에서, 분자 H-V3-LG는 분자 H-Val-Cit-PAB-(C=O)-B와 반응하여 H-L2-B를 형성할 수 있다. 마찬가지로, 표적 생성물의 Z가 화학식 (iv)의 기인 경우, 분자 N3-V4-LG는 분자 H-L'-V2-B와 반응하여 분자 N3-L3-LG를 형성할 수 있다. 마찬가지로, 표적 생성물의 Z가 화학식 (v)의 기인 경우, 분자 HC≡C-V4-LG 또는 H2C=CH-V4-LG는 분자 H-L'-V2-B와 반응하여 분자 HC≡C-L3-LG를 형성할 수 있다.
약제학적 조성물(Pharmaceutical compositions)
본 발명의 항체-약물 접합체는 약제학적 조성물에 혼입될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 정의된 바와 같은 항체-약물 접합체 및 1 이상의 약제학적으로 허용되는 담체, 희석제 또는 부형제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 약제학적 조성물은 임의의 통상적인 방식으로 제조될 수 있다. 약제학적 조성물은 본원에 기재된 바와 같은 1 이상의 상이한 항체-약물 접합체를 포함할 수 있다. 적합한 담체, 희석제 및 부형제는 당업계에 잘 알려져 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 환자에게 다음의 경로 중 임의의 1 이상의 경로에 의하여 투여될 수 있다: 경구(oral), 전신(systemic)(예컨대 경피(transdermal), 비강(intranasal), 경점막(transmucosal) 또는 좌약(suppository)), 또는 비경구(parental)(예컨대 근육내(intramuscular), 정맥내(intravenous) 또는 피하(subcutaneous)). 본 발명의 조성물은 정제(tablet), 환제(pill), 캡슐제(capsule), 반고체(semisolid), 분말(powder), 지속 방출 제제(sustained release formulation), 용액(solution), 현탁액(suspension), 엘릭시르제(elixir), 에이로졸(aerosol), 경피 패치(transdermal patch), 생접착 필름(bioadhesive film) 또는 임의의 다른 적절한 조성물의 형태를 취할 수 있다. 제제의 선택은 약물 투여 방식(예컨대 경구 투여의 경우 정제, 환제 또는 캡슐제가 선호됨) 및 약물 물질의 생체이용율과 같은 다양한 요인에 따라 달라진다.
본 발명의 약제학적 조성물은 윤활제, 증점제, 습윤제, 유화제, 현탁제, 보존제, 충전제, 결합제, 방부제 및 흡착 증강제, 예컨대 표면침투제와 같은 글루탐산제와 같은 통상적인 약제학적 부형제를 추가로 포함할 수 있다. 가용화제 및/또는 안정화제, 예컨대 사이클로덱스트린(cyclodextrin, CD) 또한 사용될 수 있다. 당업자는 목적에 따라 적합한 부형제를 선택할 수 있을 것이다. 본원에 기재된 약제학적 제품에 사용될 수 있는 일반적인 부형제는 다양한 핸드북(예컨대 D.E. Bugay and W.P. Findlay (Eds) Pharmaceutical excipients (Marcel Dekker, New York, 999), E-M Hoepfner, A. Reng and P.C. Schmidt (Eds) Fiedler Encyclopedia of Excipients for Pharmaceuticals, Cosmetics and Related Areas (Edition Cantor, Munich, 2002) and H.P. Fielder (Ed) Lexikon der Hilfsstoffe fur Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete (Edition Cantor Aulendorf, 1989))에 나열되어 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 환자에게 투여된 후 항체-약물 접합체를 신속하게 방출하거나, 지속적으로 방출하거나, 또는 지연-방출형으로 방출하도록 당업계에 잘 알려진 절차를 이용하여 제형화될 수 있다. 약제학적 조성물 내 항체-약물 접합체의 농도는 중합체의 성질, 중합체 상의 약물 로딩, 항체의 정체(identity), 조성물, 투여 방식, 치료하거나 진단할 상태(condition) 및 투여 대상을 포함하는 수많은 요인에 따라 달라질 수 있으며, 당업자에게 잘 알려진 기술에 의한 선택에 따라 달라지거나 조정될 수 있다.
항체-약물 접합체의 의학적 용도(Medical uses of the antibody-drug conjugates)
본원에 기재된 항체-약물 접합체 및 약제학적 조성물은 의학적 적용에 유용하다. 따라서, 본 발명은 질환(disease) 또는 상태(condition)의 치료를 필요로 하는 환자의 질병 또는 병태의 치료에 사용하기 위한 본원에 기술된 바와 같은 항체-약물 접합체를 제공한다. 전형적으로, 본원에 기재된 항체-약물 접합체 및 약제학적 조성물은 염증성 질환(inflammatory diseases)(예컨대 염증성 장 질환(inflammatory bowel disease), 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis) 및 동맥경화증(artherosclerosis)), 대사 장애(metabolic disorders)(예컨대 당뇨병(diabetes), 인슐린 저항성(insulin resistance), 비만(obesity)), 암(cancer), 세균 감염(bacterial infections)(예컨대 결핵(Tuberclosis), 폐렴(pneumonia), 심내막염(endocarditis), 패혈증(septicaemia), 살모넬라증(salmonellosis), 장티푸스(typhoid fever), 낭포성 섬유증(cystic fibrosis), 만성폐쇄성폐질환(chronic obstructive pulmonary disease)), 바이러스 감염(viral infections), 심혈관 질환(cardiovascular diseases), 신경퇴행성 질환(neurodegenerative diseases), 신경계 장애(neurological disorders), 행동 및 정신 장애(behavioural and mental disorders), 혈액 질환(blood diseases), 염색체 장애(chromosome disorders), 선천성 및 유전성 질환(congenital and genetic diseases), 결합 조직 질환(connective tissue diseases), 소화기 질환(digestive diseases), 이비인후 질환(ear, nose, and throat diseases), 내분비 질환(endocrine diseases), 환경 질환(environmental diseases), 안 질환(eye diseases), 여성 생식기 질환(female reproductive diseases), 곰팡이 감염(fungal infections), 심장 질환(heart diseases), 유전성 암 증후군(hereditary cancer syndromes), 면역계 질환(immune system diseases), 신장 및 비뇨기 질환(kidney and urinary diseases), 폐 질환(lung diseases), 남성 생식기 질환(male reproductive diseases), 구강 질환(mouth diseases), 근골격계 질환(musculoskeletal diseases), 골수이형성 증후군(myelodysplastic syndromes), 신경계 질환(nervous system diseases), 신생아 검진(newborn screening), 영양 질환(nutritional diseases), 기생충 질환(parasitic diseases), 희귀암(rare cancers) 및 피부 질환(skin diseases)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질환의 치료에 사용하기 위한 것이다.
일반적으로, 본 발명의 항체-약물 접합체는 그 안에 함유된 생물학적 활성 분자의 치료 유효량을 환자에게 전달하기 위하여 인간 환자에게 투여된다.
본 명세서 상의 용어 "치료적 유효량(therapeutically effective amount)"은 치료되는 장애의 중증도, 지속 기간, 진행 또는 개시를 감소 또는 개선시키거나, 치료되는 장애의 진행을 방지하거나, 치료되는 장애의 퇴행을 유발하거나, 치료되는 장애와 관련된 증상의 재발, 발달, 개시 또는 진행을 예방하거나, 다른 요법의 예방적 효과 또는 치료적 효과를 향상 또는 개선시키기에 충분한 생물학적 활성 분자의 양을 의미한다. 환자에게 투여되는 생물학적 활성 분자의 정확한 양은 질환 또는 상태의 유형 및 중증도, 및 일반 건강, 연령, 성별, 체중, 약물에 대한 내성과 같은 환자의 특성에 따라 달라진다. 이는 또한 치료 중인 장애의 정도, 중증도 및 유형에 따라 달라진다. 당업자는 이러한 요인 및 기타 요인에 따라 적절한 투여량을 결정할 수 있을 것이다.
본 명세서 상의 용어 "치료하다", "치료" 및 "치료하는"은 본 발명의 항체-약물 접합체, 표적화제-약물 접합체 또는 약제학적 조성물을 투여함으로써 발생하는, 치료되는 장애의 진행, 중증도 및/또는 기간의 감소 또는 개선, 또는 치료되는 장애의 1 이상의 증상(바람직하게는, 1 이상의 식별 가능한(discernible) 증상)의 개선을 의미한다.
본 발명은 또한 인간 환자의 본원에 기재된 바와 같은 질환 또는 상태를 치료하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 본원에 기재된 바와 같은 1 이상의 항체-약물 접합체를 질환 또는 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 인간 환자의 질환 또는 상태의 치료를 위한 약제(medicament)의 제조를 위한 본원에 기재된 항체-약물 접합체의 용도를 제공한다.
본 발명의 임의의 항체-약물 접합체는 또한 질환 또는 상태의 치료에서 1 이상의 다른 약물 또는 약제학적 조성물과 조합하여 사용될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 항체-약물 접합체 및/또는 다른 약물 또는 약제학적 조성물은 상기 질환 또는 상태의 치료에 유용성을 갖는 것이다.
1 이상의 다른 약물 또는 약제학적 조성물은 다음의 경로 중 임의의 1 q이상의 경로에 의하여 투여될 수 있다: 경구(oral), 전신(systemic)(예컨대 경피(transdermal), 비강(intranasal), 경점막(transmucosal) 또는 좌약(suppository)), 또는 비경구(parental)(예컨대 근육내(intramuscular), 정맥내(intravenous) 또는 피하(subcutaneous)). 1 이상의 다른 약물 또는 약제학적 조성물의 조성물은 정제(tablet), 환제(pill), 캡슐제(capsule), 반고체(semisolid), 분말(powder), 지속 방출 제제(sustained release formulation), 용액(solution), 현탁액(suspension), 엘릭시르제(elixir), 에이로졸(aerosol), 경피 패치(transdermal patch), 생접착 필름(bioadhesive film) 또는 임의의 다른 적절한 조성물의 형태를 취할 수 있다. 제제의 선택은 약물 투여 방식(예컨대 경구 투여의 경우 정제, 환제 또는 캡슐제가 선호됨) 및 약물 물질의 생체이용율과 같은 다양한 요인에 따라 달라진다.
본원에 인용된 간행물, 특허 간행물 및 기타 특허 문서는 전체가 참조로 본원에 포함된다. 본원에서, 단수 용어에 대한 모든 언급은 복수형도 포함한다. "포함하는" 또는 "포함하다"라는 용어가 사용되는 경우, 상기 용어는 각각 "구성되는" 또는 "구성되다"로 대체되거나 "본질적으로 구성되는" 또는 "본질적으로 구성되다"로 대체될 수 있다. 수치 범위 또는 단일 수치에 대한 모든 참조에는 해당 범위 또는 단일 수치에 대한 값도 포함된다. 화학식 (I)의 반복 단위를 갖는 중합체에 대한 모든 언급은 또한 달리 명시되지 않는 한 그의 생리학적으로 허용되는 염을 포함한다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 % 값은 해당 구성 요소의 상대적 중량을 기준으로 한다.
실시예
다음은 본 발명을 예시하는 실시예이다. 다만, 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 중합체 (1)의 제조
하기 화학식 (1)의 표적 중합체(도식 1)를 다음 합성 단계를 통하여 합성하였다. 특정 단위 수의 중합체를 구성할 수 있도록 하는 중합체 (1)을 단량체 (2) 및 (3)를 사용하여 SPS(Solid Phase Synthesis, 고체상 합성)을 통하여 제조하였다(도식 2). 그 후, 생성물을 단분산(monodiperse) 중합체(중합체)로 제공할 수 있도록 중합체를 수지로부터 절단하였다.
Figure pct00108
도식 1. 표적 중합체 (1)의 구조
Fmoc-보호된 PEG12-산(Fmoc-protected PEG12-acid) (2)은 상업적 공급업체로부터 구입하였고, 아미노산 유래 단량체 (3)는 하기 기재된 바와 같이 합성하였다. SPS를 통하여 중합체를 제조한 후, 말단 아민 기를 3-말레이미도프로피온산과의 커플링을 통하여 캡핑하고, 트라이플루오로아세트산(trifluoroacetic acid, TFA), 트라이아이소프로필실레인(triisopropylsilane, TIS) 및 물의 혼합제(cocktail)를 사용하여 단일 절단(single cleavage) 및 탈보호 단계를 거쳐 중합체 (1)을 방출시켰다.
Figure pct00109
도식 2. 단량체 (2) 및 단량체 (3)의 구조
단계 a: 단량체 (3) 의 제조
Boc-Ser(OtBu)-OH는 Boc-Ser(OtBu)-OH의 산 기(acid group)를 에틸 아세테이트와 1,4-다이옥세인(1,4-dioxane)의 혼합물 내에서 DCC 및 N-하이드록시숙신이미드(N-hydroxysuccinimide)를 사용하여 N-히드록시숙신이미드 에스터로 전환하여 활성화시켰다. 10 g의 출발 물질로부터 상기 반응을 통하여 14.5 g의 백색 고체를 생성하였다(정량적). 물질을 다이클로로메테인 및 다이아이소프로필 에틸아민 내에서 Fmoc-Lys-OH.HCl과 반응시켰다. 반응 후 분리된 물질은 흰색 고체로, 98%의 수율로 획득되었다. NMR 데이터는 주요 생성물인 단량체 (3)을 나타내었다(도 1). HPLC 분석 결과, 214 nm에서 90%의 순도, 254 nm에서 95.2%의 순도를 보였다.
단계 b: SPS를 통한 중합체 ( 1 )의 합성
합성의 첫 단계로서 단량체 (2)와 수지(750mg)를 초기 로딩(initial loading)하여 0.3-0.4 mmol/g의 로딩을 만들었다. 수지 상의 치환량(0.36mmol/g)의 근삿값을 구하기 위하여 Fmoc 절단에 의한 수지 로딩 측정(수지 loading measurement)을 사용하였다. 나머지 비치환 아미노 부위를 아세트산 무수물로 아실화를 통하여 캡핑한 후, 표준 Fmoc 탈보호(DMF 중 20% 피페리딘)를 수행하고 단량체 (3) 및 단량체 (2) 사이의 커플링/활성화 단계(DMF 중 HATU 및 DIPEA)를 교대로 수행함으로써 중합체를 제조하였다. 이 과정은 4-단위 중합체를 제조하기 위해 사용하였다. 일련의 반응의 각 단계에서 분석을 수행하였다. UV 분광법을 사용하여 반응의 각 단계에서 Fmoc의 탈보호를 모니터링하였다. 각 커플링/활성화 단계에서 아민 기능의 부재는 반응이 완료까지 진행되고 있음을 시사하였다. 이 데이터와 질량 분석(MALDI-ToF 및 ESI-MS) 결과와 종합한 결과, 중합체의 성장을 알 수 있었다.
중합체를 4-단위로 제조한 후, 표준 조건에서 커플링 시약으로 HATU를, 염기로서 DIPEA를 사용하여 과량의 3-말레이미도프로피온산으로 아민을 캡핑하였다. 수지에 대한 Kaiser 테스트 결과는 아민 잔류물에 대해 음성이었으며, 이는 중합체의 완전한 캡핑을 나타내었다. 중합체의 탈보호 및 레진으로부터의 절단을 수행하고, 수득된 조(crude) 잔류물 (1)을 다이에틸 에터 및 펜테인으로 세척하였다. 중합체를 최소 부피의 DCM에 용해시키고, 중합체가 용액에서 방출될 때까지 펜테인을 첨가하였다. 유기 용매를 피펫으로 조심스럽게 제거하고, 이 과정을 반복하였다. 잔류물을 DCM에 용해시키고 휘발성 물질을 35℃ 진공에서 제거하였다. 수득된 조 잔류물 (1)의 질량은 852 mg이었으며, 중합체 (1)을 MS로 특성화하였다(도 2).
실시예 2: 중합체 (1)에 대한 MMAE 약물 페이로드 부착
단계 a: 중합체 ( 4 )의 합성
Figure pct00110
도식 3. 중합체 (4)의 구조
중합체 (4)를 합성하기 위하여 조 잔류물 (1)을 과요오드산나트륨(sodium periodate)으로 산화하였다(4)(도식 3). Dulbecco's 인산염-완충 식염수 (712μL) 및 아세토나이트릴 (80　μL)의 혼합물에 용해된 조(crude) 중합체(1) (41 mg, 0.101　μmol) 용액에 고체의 NaIO4(40 mg, 187 μmol)를 한 번에 첨가하였다. 반응 혼합물을 1 시간에 걸쳐 주위 온도(ambient temperature)에서 가끔 진탕하였다. 반응 혼합물을 0.45 μm PTFE로 여과하고, 35 분에 걸쳐 H2O (0.05% TFA) 중 15-45% MeCN의 구배를 사용하여 분취-HPLC(prep-HPLC)(C18)로 즉시 정제하였다. 분획을 LC-MS 및 RP-UPLC로 분석하였다. 목적 생성물 (4)을 포함하는 분획을 합하였다. 중합체 (4)을 MS로 특성화하였다(도 3).
단계 b: MMAE 시약( 5 )의 합성
Figure pct00111
도식 4. MMAE 시약(5)의 구조
MMAE 시약(5)을 다음과 같은 단계를 통하여 합성하였다.
1. Fmoc-L-글루타마이드-(PEG24-OMe)-γ-tert-뷰틸 에스터(Fmoc-L-glutamide-(PEG24-OMe)-γ-tert-butyl ester)의 제조
교반 막대가 있는 40mL 바이알에 Fmoc-L-글루탐산 γ-tert-뷰틸 에스터 α-N-하이드록시숙신이미드 에스터 및 m-dPEG® 24-아민을 채웠다. 그 후 DMF를 주사기를 통해 첨가하고 교반(agitation) 후 물질을 용해시키고, DIPEA를 주사기를 통해 첨가하고 내용물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응을 0.5 mL의 AcOH로 퀀칭(quench)한 다음, 반응 혼합물을 회전 증발기에서 부피의 절반으로 농축시켰다. 조(crude) 반응 혼합물을 10% 아세토나이트릴(ACN)/H2O w/0.05% TFA로 평형화된(equilibrated) 150 g ISCO Gold C18 컬럼에 로딩하였다. 물질을 (ACN)/H2O w/0.05% TFA로 용리하고 분획을 분석하고 수집하고 동결한 다음 동결건조시켰다. 2 일 후, 플라스크를 동결건조기로부터 제거하여 2.62 g(91.6% 수율)의 백색 광택이 있는(waxy) 고체를 얻었다.
2. Fmoc-L-글루타마이드-(PEG 24 -OMe)(Fmoc-L-glutamide-(PEG 24 -OMe))의 제조
교반 막대가 있는 60 mL 바이알에 Fmoc-L-글루타마이드-(PEG24-OMe)-γ-tert-뷰틸 에스터 및 DCM을 충전하였다. 교반에 의해 물질을 용해시킨 다음 IPA/얼음 수조에서 0 ~ -3 ℃로 냉각하였다. 그 후 TFA를 5℃ 미만의 온도를 유지하면서 15분에 걸쳐 주사기를 통해 첨가하였다. TFA를 완전히 첨가한 후, 내용물을 실온으로 가온하고 1 시간 동안 교반하였다. 그런 다음 바이알 내용물을 회전식 증발기에서 농축하고 물질을 후속 변형을 위해 "있는 그대로"(“as is”) 사용하였다.
3. Fmoc-L-글루타마이드-(PEG 24 -OMe)-vc-PAB-MMAE(Fmoc-L-glutamide-(PEG 24 -OMe)-vc-PAB-MMAE)의 제조
교반 막대가 있는 60 mL 바이알을 vc-PAB-MMAE, HATU, Fmoc-L-글루타마이드-(PEG24-OMe)로 채웠다. DMF를 주사기를 통해 첨가하고 내용물을 교반하여 용해시켰다. 균질한 용액이 얻어지면 DIPEA를 주사기를 통해 첨가하고 내용물을 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 반응을 1M aq. AcOH(10 mL)로 퀀칭한 다음 275 g ISCO Gold C18 컬럼에 로드하고 20% ACN/H2O w/0.05% TFA로 평형화하였다. 물질을 ACN/H2O w/0.05% TFA로 용리하고 분획을 분석하고 수집하고 동결한 다음 동결건조시켰다. 5 일 후, 플라스크를 동결건조기로부터 제거하여 백색 고체 933 mg(65.4% 수율)을 수득하였다.
4. Boc-아미노옥시아세트아마이드-L-글루타마이드-(PEG 24 -OMe)-vc-PAB-MMAE(Boc-Aminooxyacetamide-L-glutamide-(PEG 24 -OMe)-vc-PAB-MMAE)의 제조
교반 막대가 있는 100 ml 둥근 바닥 플라스크를 Fmoc-L-글루타마이드-(PEG24-OMe)-vc-PAB-MMAE로 채우고 메탄올에 용해시켰다. 그 다음, 피페리딘을 주사기를 통해 첨가하고 내용물을 실온에서 18 시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 회전 증발기에서 농축하여 고체를 생성하였다. 이어서, 농축된 반응 혼합물을 THF(20 mL)에 용해시킨 다음, 얼음 수조에서 2-5 ℃로 냉각시킨 다음, DIPEA(3.5 mL)를 첨가하였다. 이어서, N-Boc-아미노옥시아세트산 NHS 에스터를 고체로서 플라스크에 첨가하고 내용물을 실온에서 18 시간 동안 교반하였다. 그 다음, 반응 혼합물을 회전 증발기에서 농축시킨 다음 DMF에 용해시키고 1M HCl을 사용하여 pH 3으로 산성화시켰다. 그 다음 퀀칭된 혼합물을 0.05% TFA로 20% ACN/H2O로 평형화된 150 g ISCO Gold C18 컬럼에 로딩하였다. 물질을 ACN/H2O w/0.05% TFA로 용리하고 분획을 분석하고 수집하고 동결한 다음 동결건조시켰다. 5 일 후 플라스크를 동결건조기로부터 제거하여 투명한 유리질 고체 1.12g(수율 122%)을 얻었다.
5. 아미노옥시아세트아마이드-L-글루타마이드-(PEG 24 -OMe)-vc-PAB-MMAE TFA(Aminooxyacetamide-L-glutamide-(PEG 24 -OMe)-vc-PAB-MMAE TFA) (5)의 제조
교반 막대가 있는 100 mL 둥근 바닥 플라스크에 Boc-아미노옥시아세트아마이드-L-글루타마이드-(PEG24-OMe)-vc-PAB-MMAE를 충전한 다음 DCM(23 mL)을 첨가하였다. 내용물을 교반하여 용해시킨 다음, 내용물을 IPA/얼음 수조에서 9.0℃로 냉각시켰다. 그런 다음 TFA를 주사기를 통해 첨가하고 반응 혼합물을 -9 내지 -14℃에서 5 시간 동안 유지하였다. 온도를 0℃ 미만으로 유지하면서 7 mL의 N-메틸모르폴린의 제어된 첨가(controlled addition)에 의해 반응을 퀀칭하였다. 그 후 퀀칭된 혼합물을 회전 증발기에서 실온에서 농축한 다음 2mL의 물에 용해시켰다. 용액을 20% ACN/H2O w/20 mmol NH4OAc로 평형화된 250x50mm Luna C18 컬럼이 장착된 ISCO EZPrep 기기를 사용하여 정제하였다. 물질을 ACN/H2O w/20 mmol NH4OAc로 용리하고, 분획을 분석하고, 수집하고, 동결시킨 다음, 동결건조시켰다. 3 일 후 플라스크를 동결건조기에서 제거하여 생성물(5)의 백색 고체 192mg(34% 수율)을 얻었고, LC-MS로 특성화하였다(도 4 및 도 5).
단계 c: MMAE 중합체 접합체 ( 6 ) 생성을 위한 중합체 ( 4 ) 및 MMAE 시약 ( 5 )의 커플링
정제된 알데하이드 작용기화(aldehyde-functionalised) 중합체 (4) 및 하이드록실아민-vc-PAB-MMAE (5) 간의 옥심 라이게이션(oxime ligation)을 수행하여 약물 페이로드 MMAE(6)의 4 개 사본(copy)을 포함하는 접합체를 형성하였다.
Figure pct00112
아미노옥시아세트아미드-L-글루타미드-(PEG24-OMe)-vc-PAB-MMAE TFA(5, 13 mg, 50.9 μmol)를 MeCN:H2O와 0.05% TFA, 1:1 v/v(250 μL) 혼합물에 용해시키고, 합해진 중합체(4)의 HPLC 분획에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 알데하이드 중합체의 완전한 전환은 RP-UPLC 분석에 의해 관찰되었고, LC-MS를 통하여 목적 생성물이 형성되었음을 확인하였다. 반응 혼합물을 진공에서 농축하고 잔류물을 25 분에 걸쳐 H2O(0.05% TFA) 중 30-80% MeCN의 구배를 사용하여 분취용 RP-HPLC(C18)에 의해 직접 정제하였다. (6)의 분획을 RP-UPLC 및 LC-MS로 분석하였다(도 6 및 도 7). 목적 생성물을 함유하는 분획을 합하고 동결건조하여 6 mg의 목적 생성물(6)을 백색 고체로서 수득하였다.
실시예 3: MMAE 중합체 접합체 (6) 및 트라스투주맙(Trastuzumab)의 접합에 의한 항체-약물 접합체(ADC)의 제조
반응 완충액 중 10.6 mg/mL의 트라스투주맙: 20 mM 인산나트륨, pH 7.5, 150 mM NaCl, 20 mM EDTA(519 μL; 5.5 mg; 37 nmol; 1.0 당량)를 반응 완충액(381 μL)으로 희석하고 10 분 동안 가열 블록에서 40℃로 가온하였다. 물 중 트리스(2-카복시에틸) 포스핀 염산염(tris(2-carboxyethyl) phosphine hydrochloride, TCEP)의 5 mM 용액은 내독소가 없는(endotoxin-free) 물을 사용하여 0.5 M TCEP 스톡 용액을 22℃에서 물(pH 7)에 희석하여 제조하였다. 5 mM TCEP 용액(17.1 μL; 85.5 nmol; 2.3 당량)을 40℃에서 트라스투주맙 용액에 첨가하여 최종 트라스투주맙 농도가 6 mg/mL이 되도록 하였다. 트라스투줌맙 용액을 40℃에서 2 시간 동안 인큐베이션한 후 22℃까지 냉각되도록 하였다.
다이메틸설폭사이드(DMSO) 중 MMAE 고분자 접합체(6)의 26.0 mg/mL 용액은 6.0 mg의 (6)(MW = 13415 g.mol-1)을 231 μL의 DMSO에 용해시켜 제조하였다. DMSO 중 (6) 시약 용액(163 μL; 315 nmol; 8.5 당량.) 및 반응 완충액(18μL)을 트라스투주맙 용액에 첨가하여 최종 항체 농도가 5.0 mg/mL인 최종 농도 15%(v/v)의 DMSO가 되도록 하였다. 반응물을 22℃에서 1.5시간 동안 인큐베이션하였다.
22℃에서 1.5시간 동안 인큐베이션한 후, 반응 혼합물을 10%(v/v) 글리세롤을 함유하는 PBS, pH 7.2로 평형화된 HiLoad 16/600 Superdex 200 pg 컬럼에서 분취용 SEC에 의해 정제하였다. 유속은 1.5 mL/분으로 일정하게 유지하였다. 분석 HIC 및 분석 SEC에 의해 분획을 수집하고 분석하였다. 유리(free) (6) 시약 없이 단량체 항체-약물 접합체를 함유하고 평균 DAR이 8-32인 분획을 풀링(pool)하고 10%(v/v) 글리세롤을 함유하는 PBS, pH 7.2로 평형화된 Vivaspin 20 원심 농축기(PES 멤브레인, 30kDa MWCO)를 사용하여 3.0 mg/mL로 농축하였다. 농축된 접합체 샘플을 0.22 μm 기공 크기의 PVDF 멤브레인 필터를 통해 멸균 여과하였다.
HIC, SEC에 의해 MMAE 항체-약물 접합체의 예비 특성화를 수행하였고 UV로 정량화하였으며, 내독소 수준을 결정하였다(분석 결과는 하기 표 1a에 표시하였다). 항체-약물 접합체는 15의 높은 평균 DAR을 가짐에도 불구하고 3.0 mg/mL의 농도에서 저장 완충 용액 내에서 응집하지 않는 것으로 관찰되었다. 또한 예비 연구에 따를 때, 항체-약물 접합체는 대조군 항체-약물 접합체에 비해 개선된 혈청 안정성을 나타냈다.
HIC 실험을 반복하였으며 MMAE 항체-약물 접합체의 평균 DAR이 17.1인 것으로 나타났다(표 1b 참조).
[표 1a]
Figure pct00113
[표 1b]
Figure pct00114
실시예 4: MMAE 항체-약물 접합체의 세포 생존능 분석
세포 성장에 대한 실시예 3에서 제조된 MMAE 항체-약물 접합체의 억제 효과를 측정하기 위해 CellTiter-Glo® 발광 생존능 분석을 사용하였다. 세포 증식 또는 대사 활성의 감소는 화합물의 세포독성 및/또는 세포 증식 억제 특성을 나타낸다.
Her2High SK-BR-3(인간 유방 선암종, ATCC® HTB-30, Manassas, VA, 미국)를 200 U/mL 페니실린, 200 μg/mL 스트렙토마이신 및 20% 열-불활성화 소 태아 혈청으로 보충된 McCoy's 5A 배지에서 배양하였다. Her2Low JIMT-1 (인간 유방암종, ACC589, DSMZ, 브라운슈바이크, 독일)을 200 U/mL 페니실린, 200 μg/mL 스트렙토마이신 및 10% 열-불활성화 소 태아 혈청으로 보충된 DMEM GlutaMax® 배지에서 배양하였다. Her2Negative NCI-H520 (인간 폐 편평 세포 암종, ATCC®-HTB-182)은 200 U/mL 페니실린, 200 μg/mL 스트렙토마이신 및 10% 열-불활성화 소 태아 혈청으로 보충된 RPMI 배지에서 배양하였다.
SK-BR-3, JIMT-1 및 NCI-H520 세포를 96-웰 플레이트에 각각 100 μL의 성장 배지 내 5 x10³, 2　x10³ 및 2.5 x10³의 세포 밀도로 시딩하였고, 37 ℃/ 5% CO2에서 24 시간 동안 인큐베이션하였다. 24 시간 후, 성장 배지를 성장 배지 내 테스트 샘플(항체-약물 접합체, Kadcyla® 및 유리 페이로드 MMAE)로 연속 희석하여 교체하였다. 항체-약물 접합체 또는 대조군의 존재 96 시간 후, 생존능을 CellTiter-Glo® 발광 분석을 사용하여 검출하였다. 웰 당 100 μL의 CellTiter-Glo® 시약을 첨가하기 전에 분석 플레이트를 실온에서 20분 동안 평형화하였다. 그 후 플레이트를 300 rpm에서 3 분 동안 혼합하여 세포 용해(lysis)를 돕고 실온에서 추가로 20 분 동안 인큐베이션하여 발광 신호를 안정화하였다. 0.5 초/웰의 기본 통합 시간(default integration time)으로 SpectraMax i3x 플레이트 판독기를 사용하여 발광을 기록하였다.
그 후, 4-매개변수 비선형 회귀 모델을 사용하여 데이터를 분석하였다. 생존능은 처리되지 않은(untreated) 세포의 백분율로 표현하였으며, 100% 생존능은 완전 배지로만 처리된 세포를 포함하는 웰의 평균 발광에 해당하였다. 생존능(Y-축)은 nM 단위의 약물 농도(X-축)에 대해 표시하였고, 소프트웨어를 사용하여 테스트된 모든 화합물에 대한 IC50 값을 계산하였다.
항체-약물 접합체의 강한 항-세포증식 효과가 SK-BR-3 (Her2High) and JIMT-1 (Her2Low) 세포주 모두에서 관찰되었다(표 2). NCI-H520 (Her2Negative) 세포주에 대해서는 최소한의 항-세포증식 효과가 관찰되었다.
Kadcyla ® 및 유리 페이로드 MME와 비교한 항체-약물 접합체의 BR-3, JIMT-1 및 NCI-H520 세포에 대한 항-세포증식 효과(IC 50 값) (n=3).
샘플(Sample) IC 50 (nM)
SK-BR-3 JIMT-1 NCI-H520
항체-약물 접합체 0.008 ± 0 0.228 ± 0.099 >100
Kadcyla® 0.047 ± 0.021 5.921 ± 4.313 37.307 ±1 6.075
MMAE 0.284 ± 0.138 0.126 ± 0.053 0.334 ± 0.114
트라스투주맙 0.141 ± 0.138 >1000 >1000
실시예 5: MMAE 항체-약물 접합체의 생체 내( in vivo ) 효능 연구
이 연구의 목적은 피하 NCI-N87 인간 위암 CDX의 암컷 BALB/c 누드 마우스 모델에서 실시예 3의 MMAE 항체-약물 접합체의 생체 내 항종양 효능을 평가하는 것이었다.
실험 설계
효능 연구를 위한 실험 설계
N 1 그룹 치료
(Group Treatment) 		용량(Dose) (mg/kg) 투여 부피
(Dosing Volume) (mL/kg) 2 		투여 경로
(Dosing Route) 		스케쥴(Schedule) 3
10 비히클(Vehicle) -- 5 IV 단일 용량
(Single dose)
10 T-DM1 (Kadcyla) 3 5 IV 단일 용량
(Single dose)
10 항체-약물 접합체 4 5 IV 단일 용량
(Single dose)
10 항체-약물 접합체 1.33 5 IV 단일 용량
(Single dose)
10 항체-약물 접합체 0.33 5 IV 단일 용량
(Single dose)
주:
1. N: 동물 수
2. 투여 부피: 체중을 기준으로 투여량을 5mL/kg으로 조정
3. 실험 기간은 42일이었음.
실험 방법 및 과정
동물
종: Mus musculus
스트레인: BALB/c 누드
연령: 6-8주
성별: 암컷
체중: 18-22 g
세포 배양
NCI-N87 종양 세포(ATCC, Manassas, VA, cat # CRL-5822)를 10% 소 태아 혈청, 1% 항생제-항진균제가 보충된 RPMI-1640 배지에서 단층 배양으로 시험관 내에서 37℃, 5% CO2의 대기에서 유지하였다. 종양 세포를 트립신-EDTA 처리로 매주 2 회 계대배양하였다. 지수 성장 단계(exponential growth phase)에서 성장하는 세포를 수확하고 종양 접종을 위해 계수하였다.
종양 접종 및 동물 그룹핑(Grouping)
효능 연구를 위한 각 마우스의 오른쪽 옆구리에 종양 발달을 위하여 Matrigel(1:1)이 보충된 PBS 0.2 mL 중 NCI-N87 종양 세포(10 x 106)를 피하 접종하였다. 평균 종양 크기가 약 198 mm3에 도달한 종양 접종 후 6 일째에 치료를 시작하였다. 종양 부피를 기반으로 계층화된 무작위화를 수행하는 Excel 기반 무작위화 소프트웨어를 사용하여 동물을 각 그룹으로 할당하였다. 각 그룹은 10마리의 종양이 있는 마우스로 구성하였다. 시험 품목(test article)을 미리 정해진 처방에 따라 마우스에 투여하였다.
관찰
연구에서 동물 취급, 관리 및 치료와 관련된 모든 절차는 실험 동물 관리 평가 및 인증 협회(Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care, AAALAC)의 지침에 따라 CRO의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(Institutional Animal Care and Use Committee, IACUC)에서 승인한 지침에 따라 수행하였다. 통상의 모니터링 시에, 동물을 종양 성장 및 정상적인 거동, 예를 들면, 운동성, 먹이 및 물 소비(관찰에 의해서만), 체중 증가/감소, 눈/털 거칠어짐(matting)에서 치료의 임의의 효과 및 프로토콜에 기술된 바와 같은 임의의 다른 비정상적인 효과에 대해 점검하였다. 사망 및 관찰된 임상 신호를 각각의 서브세트 내에서 동물의 수를 기준으로 기록하였다.
종양 측정 및 종점(endpoint)
주요 종점은 종양 성장이 지연되거나 마우스가 치료될 수 있는지 확인하는 것이었다. 종양 크기는 캘리퍼스를 사용하여 2차원으로 매주 2회 측정하고, 부피는 다음 공식을 사용하여 mm3로 나타냈다: V = 0.5 a x b2(여기서 a 및 b는 각각 종양의 긴 직경 및 짧은 직경). 이어서 종양 크기를 T/C 및 TGI 값의 계산에 사용하였다.
각 그룹의 T/C(%) 값은 다음 공식을 사용하여 계산하였다: T/C(%) = TRTV / CRTV Х 100% (TRTV: 치료군의 상대 종양 부피(relative tumour volume, RTV); CRTV： TRTV와 같은 날의 비히클 대조군의 상대 종양 부피(RTV)). 각 그룹의 상대 종양 부피(RTV)는 다음 공식을 사용하여 계산하였다: RTV = Vt / V0; V0은 치료 첫날의 평균 종양 부피이고, Vt는 주어진 날의 평균 종양 부피이다.
각 그룹의 TGI(%)는 다음 공식을 사용하여 계산하였다: TGI (%) = [1-(Ti-T0)/ (Vi-V0)] Х100 (Ti는 주어진 날짜에 치료군의 평균 종양 부피, T0은 0일째 처리군의 평균 종양 부피, Vi은 Ti와 같은 날 비히클 대조군의 평균 종양 부피, V0는 치료 첫날 비히클 군의 평균 종양 부피이다).
통계적 분석
평균 및 평균의 표준 오차(standard error of the mean, SEM)를 포함한 요약 통계(summary statistics)를 각 시점에서 각 그룹의 종양 부피에 대해 제공하였다. 치료 시작 후 42일째에 얻은 데이터에 대해 그룹 간의 종양 부피 차이에 대한 통계 분석을 수행하였다. 그룹 간의 종양 부피를 비교하기 위해 일원 ANOVA를 수행하였고, 유의한 F-통계량을 얻었고, 그룹 간의 비교는 Games-Howell 테스트로 수행하였다. 모든 데이터는 SPSS 17.0을 사용하여 분석되었다. p < 0.05는 통계적으로 유의한 것으로 간주되었다.
결과
본 연구에서는 NCI-N87 인간 위암 CDX 모델의 치료에서 MMAE 항체-약물 접합체의 치료 효능을 평가하였다. 종양 부피의 결과는 도 8에 나타냈다. 항체-약물 접합체는 NCI-N87의 종양 성장을 유의하게 억제하였다. 특히, 4 mg/kg의 항체-약물 접합체(T/C =3.44%, TGI =107.47%; p < 0.001)는 PG-D42에서 평균 종양 부피가 67 mm3로 종양 퇴행(tumor regression)을 초래하였다. 또한 항체-약물 접합체의 항종양 활성은 용량 의존적으로 나타났다. 3 mg/kg의 양성 대조군 품목 T-DM1(T/C =29.37%, TGI =78.58%; p =0.004) 또한 PG-D42에서 574 mm3의 평균 종양 부피로 유의한 항종양 활성을 나타냈으며, 이는 신규 MMAE 항체-약물 접합체에 의하여 나타난 1.33 mg/kg 군(T/C = 27.17%, TGI = 80.32%, p = 0.003)에서의 효과와 유사한 것이었다. 종양 보유 마우스는 MMAE 항체-약물 접합체를 잘 견뎌내었다.
요약하면, 새로운 항체-약물 접합체는 NCI-N87 인간 위암 CDX 모델에 대해 상당한 항종양 활성을 나타냈으며, 이 연구에서 종양 보유 마우스는 MMAE 항체-약물 접합체를 잘 견뎌내었다.
실시예 6: 중합체 (7)의 제조
하기 화학식 (7)의 표적 중합체(도식 6)를 다음 합성 단계를 통하여 합성하였다. 중합체 (7)을 제조하였다. Boc-Ser(-tBu)-DAP(-Fmoc)-OH 다이펩타이드 (7a) 및 Fmoc-N-아미도-PEG-산 빌딩 블록을 사용하여 SPS(Solid Phase Synthesis, 고체상 합성)을 통하여 중합체 (7)을 제조하여 특정 단위 수의 중합체를 구성할 수 있게 하였다. 이후 중합체는 수지로부터 절단되어 단분산(monodiperse) 중합체로 제공되었다.
Figure pct00115
도식 6. 중합체 (7)의 구조
Fmoc-N-아미도-PEG-산 단량체는 상업적 공급업체로부터 구입하였고, Boc-Ser(-tBu)-DAP(-Fmoc)-OH 다이펩타이드 (7a)는 하기 기재된 바와 같이 합성하였다. SPS를 통하여 중합체를 제조한 후, 말단 아민 기를 3-말레이미도프로피온산과의 커플링을 통하여 캡핑하고, 트라이플루오로아세트산(trifluoroacetic acid, TFA), 트라이아이소프로필실레인(triisopropylsilane, TIS) 및 물의 혼합제(cocktail)를 사용하여 단일 절단(single cleavage) 및 탈보호 단계를 거쳐 중합체 (7)을 방출시켰다.
단계 a: Boc-Ser(-tBu)-DAP(-Fmoc)-OH 다이펩타이드 (7a) 의 제조
DCM (150 mL) 중 Boc-Ser(OtBu)-OH (3.71 g, 14.17 mmol) 및 NHS (3.26 g, 28.35 mmol)에 DCC (2.92 g, 14.17 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 2 시간 동안 실온에서 저어주었다. 이어서, 혼합물을 프릿을 통해 여과하고, 고체를 소량의 DCM으로 헹구고, 여과액을 진공 하에 농축시켜 호박색 점성 오일을 수득하였다. 오일을 THF(50 mL)에 용해시키고 용액을 H2O:THF(1:1, 180mL 총 부피) 혼합물 중 Fmoc-DAP-OH(3.7 g, 10.32 mmol) 및 NaHCO3(0.87 g, 10.32 mmol)의 현탁액에 첨가하였다. 생성된 반응 혼합물을 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. THF를 진공 하에 제거하고 혼합물을 묽은 HCl을 사용하여 pH ~3으로 산성화하였다. 수성 층을 EtOAc(3 x 100 mL)로 추출하고, 합한 유기 층을 Na2SO4로 건조시키고, 여과하고, 농축시켰다. 조(crude) 오일 잔류물을 DCM 중 0-10% MeOH의 구배 방법을 사용하여 실리카겔(120g) 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 생성물을 함유하는 분획을 합하고 진공 하에 농축하여 화합물(7a)(2.6 g, 40%)을 백색 고체로서 수득하였다. 조 물질(1.8 g)의 일부를 추가로 정제하고 C18 컬럼에 로딩하고 H2O(+0.05% 포름산) 중 5-70% MeCN의 이동상으로 용리시켰다. 순수한 생성물을 함유하는 분획을 합하고, 부분적으로 농축하고, 동결건조하여 백색 솜털 같은(fluffy) 분말로서 66% 수율의 화합물 1.2 g을 수득하였다.
Figure pct00116
단계 b: SPS를 통한 중합체 ( 7 )의 합성
중합체(7)의 SPS는 4개의 탈보호 및 커플링 사이클을 포함하며, 각 사이클은 i) Fmoc 탈보호, ii) Fmoc-N-아미도-PEG8-산의 커플링, iii) Fmoc 탈보호, iv) Boc-Ser(-tBu)-DAP(-Fmoc)-OH 다이펩타이드(7a)의 커플링을 포함하였다(처음 4주기 동안). 추가적인 최종 사이클은 v) Fmoc 탈보호, vi) Fmoc-N-아미도-PEG4-산의 커플링, vii) Fmoc 탈보호 및 viii) 3-말레이미도프로피온산 커플링을 포함하였다. 마지막으로, 폴리머를 수지에서 절단하였다. 중합체 (7)의 최종 샘플은 조(crude) 물질을 차가운 다이에틸 에터에 침전시킨 후 제조하였다. 물질을 동결건조에 의해 밤새 건조시켰다. 368 mg이 조 중합체(7)를 분리하였고, 수율은 66%였다(LC-MS 특성화 결과를 도 9에 나타냈다).
실시예 7: 중합체 (8)의 제조
하기 화학식 (8)의 표적 중합체(도식 7)를 다음 합성 단계를 통하여 합성하였다. 실시예 6에서 제조된 Boc-Ser(-tBu)-DAP(-Fmoc)-OH 다이펩타이드 (7a) 및 Fmoc-N-아미도-PEG-산 빌딩 블록을 사용하여 SPS(Solid Phase Synthesis, 고체상 합성)을 통하여 중합체 (8) 을 제조하여 특정 단위 수의 중합체를 구성할 수 있게 하였다. 이후 중합체는 수지로부터 절단되어 단분산(monodiperse) 중합체로 제공되었다.
Figure pct00117
도식 7. 중합체 (8)의 구조
중합체 (8)의 합성은 1.4 g의 ProTide Rink Amide LL 수지를 사용하여, 폴리머(7)의 합성에 사용된 절차에 따라 수행하되, 마지막 단계인 viii)에서는 3-말레이미도프로피온산 커플링 대신 ThioBridge® HOBt와의 커플링을 수행하였고, 이후에는 수지를 절단하고 t-Bu 및 Boc 기의 탈보호를 수행하였다. ThioBridge® HOBt 에스터는 WO2016/063006, 25-26 페이지에 기재된 대로 제조하였다. ThioBridge® 모이어티의 토실 기가 제거될 가능성이 있기 때문에, 4-메틸모르폴린을 염기로 사용하였다. 수지 절단/중합체 (8)의 탈보호는 실온에서 2 시간 내에 순수한 TFA(20mL)를 사용하여 수행하였다. TFA를 분리하고, 수지를 TFA(10mL)로 10 분 동안 세척하였다. 합한 TFA 모액(mother liquor)을 2-3 mL로 농축하였다. 차가운 다이에틸 에터(100 mL)에서 조(crude) 물질을 침전시킨 후 최종 생성물을 제조하였다. 물질을 동결건조에 의해 밤새 건조시켰다. 505 mg의 중합체 (8)가 60.6% 수율로 분리되었다(LC-MS 특성화 결과를 도 10에 나타냈다).
실시예 8: SN-38 약물 페이로드 시약(11)의 제조
단계 a: 중합체 ( 9 )의 합성
Figure pct00118
도식 8. 중합체 (9)의 구조
중합체(7)에 대해 과요오드산나트륨을 사용한 산화를 수행하여 중합체(9)를 합성하였다.
DPBS(1000 mL) 및 아세토나이트릴(100 mL)의 혼합물 중 조 중합체(7)(42 mg, 15 μmol)의 용액에 NaIO4(80 mg, 375 μmol)를 고체로서 한 번에 첨가하였다. 반응 혼합물을 1 시간에 걸쳐 주위 온도(ambient temperature)에서 가끔 진탕하였다. 반응 혼합물을 0.45μm PTFE로 여과하고 45분에 걸쳐 H2O(0.05% 포름산) 중 5-55% MeCN의 구배를 사용하여 분취-HPLC(C18)로 즉시 정제하였다.
분획을 LC-MS 및 RP-UPLC로 분석하였다. 목적 생성물을 포함하는 분획을 합하였다. MS(ESI), m/z: [M+2H]2+ 계산치: 1339.2, 관측치: 1338.69; [M+3H]3+ 계산치: 893.1, 관측치: 893.07; [M+4H]4+ 계산치: 670.1, 관측치: 670.05.
단계 b: SN-38 시약( 10 )의 합성
Figure pct00119
도식 9. SN-38 시약 (10)의 구조
SN-38 시약 (10)을 다음과 같은 단계를 통하여 합성하였다.
1. Boc-SN-38의 제조
무수 DCM(8 0mL) 중 SN-38(1 g, 2.55 mmol)의 현탁액에 (Boc)2O (723 mg, 3.31 mmol) 및 무수 피리딘(6.05 mL, 7.65 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 아르곤 대기 하에 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 0.5 N HCl 용액(3 x 35 mL)에 이어 포화 NaHCO3 용액(1 x 50 mL) 및 염수(brine)(50 mL)로 세척하였다. 유기층을 Mg2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축 건조될 때까지 진공 하에 농축시켜 순수한 Boc-SN-38(1.23 g, 98%)을 황색 고체로서 수득하였다. MS (ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 493.19, 관측치: 493.25.
2. Fmoc-Val-Cit-PAB-(Boc-SN-38)의 제조
무수 DCM(15 mL) 중 Boc-SN-38(0.754 g, 1.53 mmol)의 현탁액에 DMAP(187 mg, 1.53 mmol) 및 DIPEA(1.34 mL, 7.67 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 얼음 수조에 넣었다. DCM(4 mL) 중 트라이포스진(triphogene)(195 mg, 0.66 mmol) 용액을 적가하였다. 반응 혼합물을 얼음 수조에서 5 분 동안 교반한 다음 주위 온도에서 10 분 동안 교반하였다. Fmoc-Val-Cit-PAB(830 mg, 1.38 mmol)를 DMSO(5 mL) 및 DCM(5 mL)의 혼합물에 용해시키고 용액을 반응 혼합물에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축하고 EtOAc(400 mL)로 희석하였다. 유기물을 5% aq. NaHCO3(2 x 40 mL), 염수(40 mL)로 새척하고, Na2SO4로 건조하고 농축하였다. 조 잔류물을 DCM-MeOH 구배 방법(0-5%)을 사용하는 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 황색 고체로서 Fmoc-Val-Cit-PAB-(Boc-SN-38)(1.2 g, 77%)를 수득하였다. MS (ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 1020.46, 관측치: 1020.1.
3. H-Val-Cit-PAB-SN-38의 제조
무수 DMF(10mL) 중 Fmoc-Val-Cit-PAB-(Boc-SN-38)(1.2 g, 1.07 mmol)의 용액에 피페리딘(1.06 mL, 10.7 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 2.5 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축 건조시키고, 혼합물 Et2O/EtOH 10/1(v/v/(50 mL))을 첨가하였다. 형성된 고체를 원심분리에 의해 분리하고 Et2O (2 x 40 mL)로 세척하여 val-cit-PAB-SN-38(0.641 mg, 75%)을 황색 고체로서 얻었고, 이를 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다. MS(ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 798.34, 관측치: 797.89.
4. Fmoc-Glu(OH)-PEG24u의 제조
DMF(10mL) 중 mPEG24-NH2 (1.53 g, 1.4 mmol) 및 Fmoc-Glu(t-OBu)OH (0.57 g, 1.34　mmol)의 혼합물에 NMM(444 ml, 4.05 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 얼음 수조에서 냉각시켰다. HATU (0.641 g, 1.69 mmol)를 플라스크에 고체로서 조금씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.1% 포름산; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.1% 포름산 구배 방법(0-60%)을 사용하는 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획의 동결건조 후, 고체를 실온에서 3 시간 동안 TFA(5 mL) 및 DCM(10 mL)의 혼합물로 처리하였다. 혼합물을 농축하고, 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.05% TFA; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.05% TFA 구배 방법(0-60%)을 사용하여 역상 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 풀링된 분획을 동결건조하여 순수한 Fmoc-Glu(OH)-PEG24u(1.44g, 74.6%)를 백색 고체로 얻었다. MS(ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 1439.8, 관측치: 1439.47.
5. Fmoc-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u의 제조
DMF(4 mL) 중의 Fmoc-Glu(OH)-mPEG24u(0.35 g, 0.243 mmol) 및 Val-Cit-PAB-SN-38(0.21 g, 0.267 mmol)의 혼합물에 NMM(80 ml, 0.729 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 얼음 수조에서 냉각시켰다. HATU(0.115 g, 0.304 mmol)를 플라스크에 고체로서 조금씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 농축하였다. 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.1% 포름산; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.1% 포름산 구배 방법(0-60%)을 사용하는 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획을 동결건조하여 순수한 Fmoc-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u(0.45 g, 83.3%)를 회백색 고체로 얻었다. MS(ESI), m/z: [M+2H]2+ 계산치: 1110.06, 관측치: 1110.13.
6. Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u의 제조
무수 DMF(2.5mL) 중 Fmoc-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u(0.427 g, 0.192 mmol)의 용액에 피페리딘(285 ml, 2.8 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축 건조하고 Et2O(50 mL)를 첨가하였다. 형성된 고체를 원심분리에 의해 분리하고 Et2O(2 x 40 mL)로 세척하여 순수한 Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u(340 mg, 87.2%)를 황색 고체로 얻었다. MS(ESI), m/z: [M+2H]2+ 계산치: 999.02, 관측치: 999.10.
7. (Boc) 2 N-OCH 2 CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u의 제조
DMF(4 mL) 중 H-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u (335 mg, 0.167 mmol) 및 Boc2N-OCH2COOH (54 mg, 0.184 mmol)의 혼합물에 NMM(6 1ml)을 첨가하였다. 혼합물을 얼음 수조에서 냉각시켰다. HBTU(80 mg, 0.210 mmol)를 고체로서 조금씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1.5 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 농축하였다. 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.1% 포름산; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.1% 포름산 구배 방법(0-75%)을 사용하는 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획을 동결건조하여 순수한 (Boc)2N-OCH2CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u(0.320 g, 83.3%)를 회백색 고체로 얻었다. MS(ESI), m/z: [M+2H]2+ 계산치: 1135.58, 관측치: 1135.15.
8. H 2 N-OCH 2 CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u-SN-38 시약(10)의 제조
순수한 포름산(25 mL)을 (Boc)2N-OCH2CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u 고체(315 mg, 0.138 mmol)에 첨가하고 용액을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 농축하였다. 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.1% 포름산; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.1% 포름산 구배 방법(0-65%)을 사용하여 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획을 동결건조하여 순수한 H2N-OCH2CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u 포름산염(10)(0.165 g, 56.3%)을 황색 고체로서 수득하였다. MS(ESI), m/z: [M+2H]2+ 계산치: 1035.53, 관측치: 1035.57.
단계 c: SN-38 시약( 11 ) 생성을 위한 SN-38 시약( 10 ) 및 중합체 ( 9 )의 커플링
Figure pct00120
도식 10. SN-38 시약(11)의 구조
정제된 알데하이드 작용기화(aldehyde-functionalised) 중합체 (9) 및 SN-38 시약(10) 간의 옥심 라이게이션(oxime ligation)을 수행하여 약물 페이로드 SN-38 시약(11)의 4 개 사본(copy)을 포함하는 접합체를 형성하였다(도식 10).
H2N-OCH2CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG24u 포르메이트(10) (87 mg, 41 μmol)를 MeCN:H2O와 0.05% 포름산, 1:1 v/v(250 μL)의 혼합물에 용해하고, 알데하이드 작용기화 중합체(9)를 함유하는 합해진 HPLC 분획에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 1.5 시간 동안 교반하였다. 알데하이드 중합체의 완전한 전환은 RP-UPLC 분석에 의해 관찰되었고, LC-MS를 통하여 목적 생성물이 형성되었음을 확인하였다. 반응 혼합물을 진공에서 농축하고 잔류물을 45 분에 걸쳐 H2O(0.05% 포름산) 중 20-70% MeCN의 구배를 사용하여 분취 RP-HPLC(C18)에 의해 직접 정제하였다.
분획은 LC-MS 및 RP-UPLC로 분석하였다(도 11 및 도 12). 목적 생성물을 함유하는 분획을 합하고 동결건조하여 원하는 SN-38 시약(11)(31 mg, 19%)을 백색 고체로 수득하였다. MS (ESI), m/z: [M+10H]10+ 계산치: 1089.1, 관측치: 1089.33; [M+9H]9+ 계산치: 1209.9, 관측치: 1209.44; [M+8H]8+ 계산치: 1361.0; 관측치: 1361.11; [M+7H]7+ 계산치: 1555.4; 관측치: 1555.45.
실시예 9: SN-38 시약 (11) 및 트라스투주맙(Trastuzumab)의 접합에 의한 SN-38 시약 (11) 항체-약물 접합체(ADC)의 제조
DPBS, pH 7.2, 5 mM EDTA 중 10.49 mg/mL의 트라스투주맙(2.097 mL; 22.0 mg; 151 nmol; 1.0당량)을 Dulbecco's PBS, pH 7.2, 5 mM EDTA, (2.233 mL)로 희석하였다. 내독소가 없는 물에 용해된 TCEP(69.3 μL, 347 nmol, 2.3 당량)의 5 mM 용액을 트라스투주맙 희석 용액에 첨가하였다. 환원은 5.0 mg/mL의 최종 항체 농도로 1.5 시간 동안 40℃에서 진행하였다.
이후, 환원 혼합물을 Dulbecco's PBS, pH 7.2, 5 mM EDTA(550 μL)로 희석하고 22℃로 냉각하였다. 1:1 MeCN/물 중 17.90 mg/mL(1.64 mM)의 SN-38 시약(11) 용액을 10.0 mg(919 nmol)의 SN-38 시약 (11)(MW = 10887 g.mol-1)을 1:1 MeCN/물 혼합물 559 μL에 용해하여 제조하였다. 1:1 MeCN/물 중 SN-38 시약 (11) 용액(550 μL; 9.84 mg; 906 nmol; 6.0 당량)을 환원된 트라스투주맙 용액에 첨가하여 최종 항체 농도가 4.0 mg/mL인 최종 농도 5%의 MeCN가 되도록 하였다. 접합 반응을 22℃에서 1 시간 동안 진행시켰다. 1:1 MeCN/물중 SN-38 시약(11) 용액의 추가 부분(68.75 μL; 1.23 mg; 113 nmol; 0.75 eq.)을 환원된 트라스투주맙 용액에 첨가하고 접합 반응을 1 시간 동안 22℃에서 진행되도록 하였다.
22℃에서 2 시간 후, 반응 혼합물을 HiLoad 16/600 Superdex 200 pg 컬럼에 로딩하였다. 용출은 DPBS, pH 7.2 완충액 및 1.0 mL/분의 일정한 유속으로 수행하였다. 단량체 순도가 >95%인 분획을 풀링하여 0.22μm 기공 크기의 PVDF 멤브레인 필터를 통해 멸균 여과하였다. 최종 접합체 샘플(40 mg; 18.0 mL)을 얻었다. SN-38 시약(11) 항체-약물 접합체를 HIC, SEC, LC-MS, SDS-PAGE로 특성화하고 UV로 정량화하였고, 내독소 수준을 결정하였다(분석 결과는 하기 표 4에 표시하였다).
SN-38 시약(11) 항체-약물 접합체의 분석 요약
분석(Analysis) 결과(Results)
DAR 변량(DAR variants) (HIC) DAR 0: 1.4%
DAR 4: 9.3%
DAR 8: 34.4%
DAR 16: 30.8%
DAR 24: 15.7%
DAR 32: 8.4%
평균 DAR: 15.2
Average DAR (UV) 평균 DAR: 17.9
SDS-PAGE 평균 DAR: 18.7
% 순도 (% Purity) (SEC) 99.6% monomeric
내독소(Endotoxin) (EU/mg) 0.12
양(Amount) (UV 분석으로 측정) 40 mg
실시예 10: SN-38 약물 페이로드 시약(13)의 제조
단계 a: 중합체 ( 9 )의 합성
실시예 8의 단계 (a)에 기재된 방법으로 수행하였다.
단계 b: SN-38 시약( 12 )의 합성
Figure pct00121
도식 11. SN-38 시약 (12)의 구조
SN-38 시약(12)의 합성(도식 11)을 다음과 같이 수행하였다. 먼저, 실시예 8에 기재된 바와 같이 단계 1, 2 및 3을 수행하였다. 그 후, 하기 단계를 수행하였다.
4. Fmoc-Glu(OH)-PEG12u의 제조
DMF(10mL) 중 mPEG12-NH2(1.37 g, 2.44 mmol) 및 Fmoc-Glu(t-OBu)OH(1.012 g, 2.38 mmol)의 혼합물에 NMM(784 ml, 7.14 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 얼음 수조에서 냉각시켰다. HATU(1.045 g, 2.75 mmol)를 플라스크에 고체로서 조금씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 농축시켰다. 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.1% 포름산; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.1% 포름산 구배 방법(0-65%)을 사용하여 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획의 동결건조 후, 고체를 실온에서 3 시간 동안 TFA(8 mL) 및 DCM(16 mL)의 혼합물로 처리하였다. 혼합물을 농축하고, 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.05% TFA; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.05% TFA 구배 방법(0-65%)을 사용하는 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획을 동결건조하여 순수한 Fmoc-Glu(OH)-PEG12u(1.56 g, 72.1%)를 백색 고체로 얻었다. MS (ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 911.47, 관측치: 911.5.
5. Fmoc-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u의 제조
DMF(4 mL) 중 Fmoc-Glu(OH)-mPEG12u(0.311 g, 0.342 mmol) 및 H-Val-Cit-PAB-SN-38(0.3 g, 0.376 mmol)의 혼합물에 NMM(124 ml, 1.13mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 얼음 수조에서 냉각시켰다. HBTU(0.162 g, 1.130 mmol)를 플라스크에 고체로서 조금씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 농축하였다. 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.1% 포름산; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.1% 포름산 구배 방법(0-60%)을 사용하는 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획을 동결건조하여 순수한 Fmoc-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u(0.410g, 71.1%)를 황색 고체로 얻었다. MS(ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 1690.8, 관측치: 1690.21.
6. Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u의 제조
무수 DMF(3 mL) 중 Fmoc-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u(0.4 g, 0.236 mmol)의 용액에 피페리딘(291 ml, 2.84 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축 건조하고 Et2O(50 mL)를 첨가하였다. 형성된 고체를 원심분리에 의해 분리하고 Et2O(2 x 40 mL)로 세척하여 순수한 H-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u(321 mg, 92.7%)를 황색 고체로 얻었다. MS (ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 1468.73, 관측치: 1468.39.
7. (Boc) 2 N-OCH 2 CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u의 제조
DMF(4 mL) 중 H-Glu[Val-Cit-PAB-SN-38]-PEG(12u)(321 mg, 0.219 mmol) 및 Boc2-N-OCH2COOH(73 mg, 0.251 mmol)의 혼합물에 NMM(80 mL, 0.723 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 얼음 수조에서 냉각시켰다. HBTU(104 mg, 0.274 mmol)를 고체로서 조금씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1.5 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 농축하였다. 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.1% 포름산; 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.1% 포름산 구배 방법(0-75%)을 사용하는 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획을 동결건조하여 순수한 (Boc)2N-OCH2CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u(0.327g, 85.9%)를 황색 고체로서 수득하였다. MS(ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 1740.84, 관측치: 1741.54.
8. H 2 N-OCH 2 CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u-SN-38 시약 (12)의 제조
순수한 포름산(25 mL)을 (Boc)2N-OCH2CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u 고체(320 mg)에 첨가하고, 용액을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 농축하였다. 잔류물을 완충제 A: 100% H2O, 0.1% 포름산 및 완충제 B: 100% 아세토나이트릴, 0.1% 포름산 구배 방법(0-65%)을 사용하여 역상 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 풀링된 분획을 동결건조하여 순수한 H2N-OCH2CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u 포름산염(0.144 g, 50.1%)을 황색 고체로 얻었다. MS(ESI), m/z: [M+H]+ 계산치: 1541.74, 관측치: 1541.87.
단계 c: SN-38 시약 ( 13 ) 생성을 위한 SN-38 시약 ( 12 ) 및 중합체 ( 9 )의 커플링
Figure pct00122
도식 12. SN-38 시약 (13)의 구조
정제된 알데하이드 작용기화(aldehyde-functionalised) 중합체 (9) 및 SN-38 시약(12) 간의 옥심 라이게이션(oxime ligation)을 수행하여 약물 페이로드 SN-38 시약(13)의 4 개 사본(copy)을 포함하는 접합체를 형성하였다(도식 12).
H2N-OCH2CO-Glu(Val-Cit-PAB-SN-38)-PEG12u 포르메이트(12) (50 mg, 31 μmol) MeCN:H2O와 0.05% 포름산, 1:1 v/v(250 μL)의 혼합물에 용해하고, 알데하이드 작용기화 중합체(9)를 함유하는 합해진 HPLC 분획에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 1.5 시간 동안 교반하였다. 알데히드 중합체의 완전한 전환은 HPLC 분석에 의해 관찰되었고, LC-MS를 통하여 목적 생성물이 형성되었음을 확인하였다. 반응 혼합물을 진공에서 농축하고 잔류물을 45 분에 걸쳐 H2O(0.05% 포름산) 중 20-70% MeCN의 구배를 사용하여 분취 RP-HPLC(C18)에 의해 직접 정제하였다.
분획을 LC-MS 및 RP-UPLC로 분석하였다(도 13 및 도 14). 목적 생성물을 함유하는 분획을 합하고 동결건조하여 원하는 SN-38 시약(13)(30mg, 19.5%)을 백색 고체로 수득하였다. MS (ESI), m/z: [M+9H]9+ 계산치: 975.1, 관측치: 974.72; [M+8H]8+ 계산치: 1096.9; 관측치: 1097.13; [M+7H]7+ 계산치: 1253.5; 관측치: 1253.04; [M+6H]6+ 계산치: 1462.2, 관측치: 1462.02; [M+5H]5+ 계산치: 1754.4, 관측치: 1754.21.
실시예 11: SN-38 시약 (13) 및 트라스투주맙(Trastuzumab)의 접합에 의한 SN-38 시약 (13) 항체-약물 접합체(ADC)의 제조
DPBS, pH 7.2, 5 mM EDTA 중 10.49 mg/mL의 트라스투주맙(2.097 mL; 22.0 mg; 151 nmol; 1.0당량)을 Dulbecco's PBS, pH 7.2, 5 mM EDTA, (2.233 mL)로 희석하였다. 내독소가 없는 물에 용해된 TCEP(69.3 μL, 347 nmol, 2.3 당량)의 5 mM 용액을 트라스투주맙 희석 용액에 첨가하였다. 환원은 5.0 mg/mL의 최종 항체 농도로 1.5 시간 동안 40℃에서 진행하였다. 이후, 환원 혼합물을 Dulbecco's PBS, pH 7.2, 5 mM EDTA(550 μL)로 희석하고 22℃로 냉각하였다. 1:1 MeCN/물 중 14.4 mg/mL (1.64 mM)의 SN-38 시약 (13) 용액을 8.98 mg (1024 nmol)의 SN-38 시약 (13)을 1:1 MeCN/물 혼합물 623 μL에 용해하여 제조하였다. 1:1 MeCN/물 중 SN-38 시약 (13) 용액(550 μL; 7.93 mg; 906 nmol; 6.0 당량)을 환원된 트라스투주맙 용액에 첨가하여 최종 항체 농도가 4.0 mg/mL인 최종 농도 5%의 MeCN가 되도록 하였다. 접합 반응을 22℃에서 1 시간 동안 진행시켰다.
22℃에서 1 시간 후, 반응 혼합물을 HiLoad 16/600 Superdex 200 pg 컬럼에 로딩하였다. 용출은 DPBS, pH 7.2 완충액 및 1.0 mL/분의 일정한 유속으로 수행하였다. 풀링된 분획을 예비 SEC로 다시 정제하여 남아 있는 시약 관련 종을 제거하였다. 물질을 HiLoad 16/600 Superdex 200pg 컬럼에 로딩하였다. 용출은 DPBS, pH 7.2 + 10% 아이소프로판올 완충액 및 1.0 mL/min의 일정한 유속으로 수행하였다. 단량체 순도가 >95%인 분획을 풀링하여 완충액을 교환하고, Vivaspin 20 원심분리 농축기(PES 멤브레인, 30kDa MWCO)를 사용하여 한외여과(ultrafiltration)/정용여과(diafiltration)에 의해 DPBS 완충액으로 농축시켰다. 최종 접합체 샘플(25.8 mg; 7.0 mL)을 0.22μm 기공 크기의 PVDF 멤브레인 필터를 통해 멸균 여과하였다.
SN-38 시약(13) 항체-약물 접합체를 HIC, SEC, LC-MS, SDS-PAGE로 특성화하고 UV로 정량화하였고, 내독소 수준을 결정하였다(분석 결과는 하기 표 5에 표시하였다).
SN-38 시약(13) 항체-약물 접합체의 분석 요약
분석(Analysis) 결과(Results)
DAR 변량(DAR variants) (HIC) DAR 4: 10.1%
DAR 8: 17.2%
DAR 12: 19.6%
DAR 16: 30.4%
DAR 24: 16.3%
DAR 32: 6.5%
평균 DAR: 15.2
Average DAR (UV) 평균 DAR: 20.3
SDS-PAGE 평균 DAR: 18.7
% 순도 (% Purity) (SEC) 94.5% monomeric
내독소(Endotoxin) (EU/mg) 0.08
양(Amount) (UV 분석으로 측정) 25.8 mg
실시예 12: SN-38 시약 (11) 및 무관한(irrelevant) hIgG1 아이소타입 대조군의 접합에 의한 SN-38 시약 (11) hIgG1 아이소타입 대조군 항체-약물 접합체(ADC)의 제조
DPBS, pH 7.2, 5 mM EDTA 중 7.82 mg/mL의 무관한(irrelevant) hIgG1(1.023 mL, 8.0 mg, 55 nmol, 1.0 당량)을 Dulbecco's PBS, pH 7.2, 5 mM EDTA, (552 μL)로 희석하였다. 내독소가 없는 물에 용해된 TCEP(25.1 μL, 126 nmol, 2.3 당량)의 5 mM 용액을 무관한 희석 hIgG1 용액에 첨가하였다. 환원은 5.0 mg/mL의 최종 항체 농도로 1.5 시간 동안 40℃에서 진행하였다.
40℃에서 1 시간 후, 환원 혼합물을 Dulbecco's PBS, pH 7.2, 5 mM EDTA(68.4μL)로 희석하고 22℃로 냉각하였다. 1:1 MeCN/물 중 17.90mg/mL(1.64mM)의 SN-38 시약 (11) 용액을 10.0 mg(919 nmol)의 SN-38 시약 (11)(MW = 10887 g.mol-1)을 1:1 MeCN/물 혼합물 559 μL에 용해하여 제조하였다. 1:1 MeCN/물 중 SN-38 시약 (11) 용액(332 μL; 5.94 mg; 546 nmol; 10.0 당량)을 환원된 무관한 hIgG1 용액에 첨가하여 최종 항체 농도가 4.0 mg/mL인 최종 농도 5%의 MeCN가 되도록 하였다. 접합 반응을 22℃에서 1 시간 동안 진행시켰다. 22℃에서 2 시간 후, 반응 혼합물을 HiLoad 16/600 Superdex 200 pg 컬럼에 로딩하였다. 용출은 DPBS, pH 7.5 완충액, 10% IPA 및 1.0 mL/min의 일정한 유속으로 수행하였다. 결합되지 않은 항체가 없는 >95%의 단량체 순도를 갖는 분획을 풀링하고 0.22μm 기공 크기의 PVDF 멤브레인 필터를 통해 멸균 여과하였다. 최종 접합체 샘플(7.1 mg; 1.8 mL)을 얻었다.
SN-38 시약(11) hIgG1 아이소타입 대조군 항체-약물 접합체를 HIC, SEC로 특성화하고 UV에 의해 정량화하여고, 내독소 수준이 결정되었다 내독소 수준을 결정하였다(분석 결과는 하기 표 6에 표시하였다).
분석(Analysis) 결과(Results)
DAR 변량(DAR variants) (HIC) DAR 4: 7.2%
DAR 8: 35.6%
DAR 16: 34.5%
DAR 24: 17.5%
DAR 32: 5.1%
평균 DAR: 18.6
Average DAR (UV) 평균 DAR: 18.9
% 순도 (% Purity) (SEC) 96.8 % monomeric
양(Amount) (UV 분석으로 측정) 7.1 mg
실시예 13: SN-38 항체-약물 접합체의 세포 생존능 분석
세포 성장에 대한 SN-38 항체-약물 접합체의 억제 효과를 측정하기 위해 CellTiter-Glo® 발광 생존능 분석(Promega, 사우샘프턴, UK)을 사용하였다. 세포 증식 또는 대사 활성의 감소는 화합물의 세포독성 및/또는 세포 증식 억제 특성을 나타낸다.
SK-BR-3(인간 유방 선암종, ATCC® HTB-30)을 200 U/mL 페니실린, 200 μg/mL 스트렙토마이신 및 20% 열-불활성화 소 태아 혈청(Cytiva Hyclone™, ThermoFisher Scientific, 러프버러, UK)으로 보충된 McCoy's 5A 배지(ThermoFisher Scientific, 러프버러, UK)에서 배양하였다. SK-BR-3(HER2 High) 세포를 384-웰 플레이트에 20 μL 성장 배지 내 1.25 x10³의 세포 밀도로 시딩하였다. 인큐베이션 시점(timepoints)을 허용하기 위해 3x 384 웰 플레이트를 각 세포주에 대해 준비하였다. 그 후 이들을 37℃, 5% CO2에서 24 시간 동안 인큐베이션하였다. 24시간 후, 성장 배지 내 테스트 샘플의 2x 연속 희석액 20 μL를 추가하였다.
각 샘플을 3중으로 첨가한 다음 플레이트를 37 ℃/ 5% CO2에서 9 시간(제한된 노출) 또는 96 시간(연속 노출) 동안 인큐베이션하였다. 9 시간 후, 제한된 노출 처리된 플레이트를 인큐베이터에서 제거하고 화합물을 함유하는 배지를 제거하였다. 세포를 성장 배지로 2x 세척하고 40 μL 성장 배지를 각 웰에 첨가하였다. 플레이트를 37 ℃/ 5% CO2에서 96 시간 더 인큐베이션하였다.
생존능을 CellTiter-Glo® 발광 분석을 사용하여 검출하였다. 웰 당 40 μL의 CellTiter-Glo® 시약(공급업체의 권장 사항에 따라 준비됨)을 첨가하기 전에 분석 플레이트를 실온에서 20 분 동안 평형화하였다. 그 후 플레이트를 300 rpm에서 3 분 동안 혼합하여 세포 용해(lysis)를 돕고 실온에서 추가로 20 분 동안 인큐베이션하여 발광 신호를 안정화하였다. 0.5 초/웰의 기본 통합 시간(default integration time)으로 SpectraMax i3x 플레이트 판독기(Molecular Devices, 워킹엄, UK)를 사용하여 발광을 기록하였다. 생존능 데이터를 동일한 절차를 통해 각 시점에서 수집하였다.
데이터를 GraphPad Prism version 8 (GraphPad Software, 라호이아, CA)에서 4-매개변수 비선형 회귀 모델을 사용하여 분석하였다. 생존능은 untreated 세포의 백분율로 표현하였으며, 100% 생존능은 완전 배지로만 처리된 세포를 포함하는 웰의 평균 발광에 해당하였다. 생존능(Y-축)은 nM 단위의 약물 농도(X-축)에 대해 표시하였고, 소프트웨어를 사용하여 모든 항체-약물 접합체 및 유리 약물에 대한 IC50 값을 계산하였다.
세포 분석에는 SN-38 시약(11) 항체-약물 접합체, SN-38 시약(13) 항체-약물 접합체, 2 개의 대조군 항체-약물 접합체 - (a) DAR 8 항체-약물 접합체에서 CL2A-SN-38에 접합된 트라스투주맙(트라스투주맙-CL2A-SN-38로 명명) 및 (b) SN-38 시약(11) IgG1 아이소타입 대조군 항체-약물 접합체(아이소타입 항체-약물 접합체로 명명됨) 및 SN-38 유리 약물이 포함되었다.
SK-BR-3 세포(n=3)에서 9 시간 및 96 시간 인큐베이션한 SN-38 시약(11) 항체-약물 접합체, SN-38 시약(13) 항체-약물 접합체, 아이소타입 항체-약물 접합체, 트라스투주맙-CL2A-SN-38 및 유리 페이로드 SN-38의 항-세포증식 효과(IC 50 값) (n=3).
샘플(Sample) SK-BR-3 IC 50 (nM)
평균 (± 표준편차)
(Mean (± St.Dev.))
96 시간 노출 9 시간 노출
SN-38 시약 (11) 항체-약물 접합체 0.04 ± 0.01 0.68 ± 0.57
SN-38 시약 (13) 항체-약물 접합체 0.04 ± 0.01 0.18 ± 0.15
아이소타입 항체-약물 접합체 0.11 ± 0.01 12.1 ± 8.81
트라스투주맙-CL2A-SN-38 0.1 ± 0.01 5.56 ± 2.91
SN-38 1.17 ± 0.09 5.78 ± 2.01
SN-38가 항체-약물 접합체로부터 자발적으로 방출됨으로 인해, 종양 세포에 대한 항체-약물 접합체 및 유리 SN-38의 세포독성 효과는 제한된 노출(9 시간) 및 연속 노출(96 시간) 분석을 사용하여 결정하였다. 제한된 노출 분석(세포독성 화합물은 세포와 함께 9 시간 인큐베이션 후 제거됨)은 전반적으로 SN-38 시약(11) 항체-약물 접합체 및 SN-38 시약(13) 항체-약물 접합체와 비교하여 아이소타입 항체-약물 접합체 대조군으로 처리된 배양물에서 더 낮은 배경 세포독성을 나타냈다(표 7). 또한, 제한된 노출 데이터는 SN-38 시약(11) 항체-약물 접합체 및 SN-38 시약(13) 항체-약물 접합체가 트라스투주맙-CL2A-SN-38에 비해 SK-BR-3 세포에서 세포 사멸을 유도하는 데 더 강력하다는 것을 나타냈다(표 7).
실시예 14: SN-38 항체-약물 접합체의 혈청 안정성
이 연구의 목적은 37℃에서 96 시간 동안 인큐베이션하였을 때 SN-38 시약 (11) 항체-약물 접합체, SN-38 시약 (13) 항체-약물 접합체 및 대조군 항체-약물 접합체(DAR 8에서 CL2A-SN-38에 접합된 트라스투주맙(트라스투주맙-CL2A-SN-38))의 마우스 혈장에서의 안정성을 모니터링하는 것이었다.
항체-약물 접합체를 마우스 혈장에 첨가하고 96 시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 혈장 인큐베이션 전반에 걸친 DAR 프로파일의 변화를 평가하기 위하여 항체-약물 접합체를 친화성 포획(affinity capture)을 사용하여 혈장에서 분리한 후 HIC-UV(214 nm)로 분석하였다.
대조군 항체-약물 접합체 트라스투주맙-CL2A-SN-38과 비교하여, SN-38 시약 (11) 항체-약물 접합체 및 SN-38 시약 (13) 항체-약물 접합체가 더 높은 안정성을 나타낸 것으로 관찰되었다. SN-38 시약 (11) 항체-약물 접합체 및 SN-38 시약 (13) 항체-약물 접합체의 경우, 더 높은 DAR 종이 점진적으로 감소하고 더 낮은 DAR 종이 증가하는 것이 나중 시점에서 관찰되었으며, 96 시간 후 평균 DAR의 약 50-55%가 감소하였다. 트라스투주맙-CL2A-SN-38의 경우, 마우스 혈장에서 48 시간 배양 후 높은 DAR 종이 크게 감소하는 것이 관찰되었으며, 48 시간 후 높은 DAR 종에서 70% 이상의 감소가 나타났고, 마우스 혈장에서 더 낮은 안정성을 나타냈다.
실시예 15: MMAE 항체-약물 접합체의 혈청 안정성
이 연구의 목적은 37℃에서 96 시간 동안 인큐베이션하였을 때 MMAE 항체-약물 접합체(실시예 3에서 제조) 및 대조군 항체-약물 접합체(MC-VC-PAB-MMAE에 접합된 트라스투주맙(트라스투주맙-MC-VC-PAB-MMAE로 명명))의 마우스 혈장에서의 안정성을 모니터링하는 것이었다.
항체-약물 접합체를 마우스 혈장에 첨가하고 96 시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 혈장 인큐베이션 전반에 걸친 DAR 프로파일의 변화를 평가하기 위하여 항체-약물 접합체를 친화성 포획(affinity capture)을 사용하여 혈장에서 분리한 후 HIC-UV(280 nm)로 분석하였다.
96 시간 동안 인큐베이션 시, MMAE 항체-약물 접합체는 더 높은 안정성을 보였고, 96 시간 후 약 16%의 DAR 감소를 나타냈다. 이에 비하여, 대조군 항체-약물 접합체인 트라스투주맙-MC-VC-PAB-MMAE은 96 시간 후 약 44%의 DAR 감소를 나타냈다.

Claims (25)

  1. 다음을 포함하는 항체-약물 접합체(antibody-drug conjugate):
    (i) 항체 또는 이의 항원-결합 단편;
    (ii) 하기 화학식 (I)의 반복 단위를 포함하는 중합체:
    Figure pct00123

    여기서:
    X는 O, NH, NRA 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    Y는 C=O, C=NH, C=NRA 및 C=S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    R은 수소 또는 C1-20 하이드로카빌(hydrocarbyl)이고;
    RA은 C1-20 하이드로카빌이며;
    각 Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-, -T1O(CH2CH2O)sT2- 및 -T1O(CH2CH2CH2O)sT2-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 상기 T1는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 T2는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    o는 0 내지 100의 정수이며;
    s는 0 내지 150의 정수이고;
    x는 1 내지 6의 정수이며; 및
    각 Z는 하기 화학식 (i), 화학식 (ii), 화학식 (iii), 화학식 (iv) 및 화학식 (v)의 기(group)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고:
    Figure pct00124

    여기서,
    Z가 화학식 (i)의 기 또는 화학식 (ii)의 기인 경우:
    -AA-는 -AA-H가 아미노산의 측쇄(side chain)를 나타내도록 하는 2가 모이어티(moiety)이고;
    각 L1은 링커(linker) 기이며; 및
    각 B는 생물학적 활성 모이어티(biologically active moiety)이고;
    Z가 화학식 (iii)의 기인 경우:
    -AA=는 -AA=O가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 3가 모이어티이고;
    각 L2은 링커 기이며;
    각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
    각 B는 생물학적 활성 모이어티이며;
    Z가 화학식 (iv)의 기인 경우:
    -AA-는 -AA-CH=CH2 또는 -AA-C≡CH가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
    각 L3은 링커 기이며;
    각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
    각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
    Z가 화학식 (v)의 기인 경우:
    -AA-는 -AA-N3가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
    각 L3은 링커 기이며;
    각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
    각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
    (iii) 상기 항체 및 상기 중합체 모두에 공유결합된 중합체-항체 링커(polymer-antibody linker).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 (ii)의 기는 하기 화학식 (vi)의 기이고:
    Figure pct00125
    ; 및/또는
    상기 화학식 (iii)의 기는 하기 화학식 (vii)의 기이며:
    Figure pct00126
    ; 및/또는
    상기 화학식 (iv)의 기는 하기 화학식 (viii)의 기이고:
    Figure pct00127
    ; 및/또는
    상기 화학식 (v)의 기는 하기 화학식 (ix)의 기이며:
    Figure pct00128
    ;
    여기서:
    -AA-, B 및 R는 제1항에서 정의된 바와 같고;
    각 L4는 링커 기이며;
    각 L5는 링커 기이고;
    각 L6은 링커 기이며;
    각 A는 결합, 아미노산, 펩타이드, 설포네이트(sulfonate), 설폰아마이드(sulfonamide) 및 파이로포스페이트 다이에스터(pyrophosphate diester)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며;
    각 X'는 O, NH, NRA' 및 S로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
    각 R'은 독립적으로 수소 또는 C1-20 하이드로카빌이며;
    각 RA'은 독립적으로 C1-20 하이드로카빌 중에서 선택되고;
    각 Q'는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o'-, -T'1O(CH2CH2O)s'T'2- 및 -T'1O(CH2CH2CH2O)s'T'2-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며, 상기 각 T'1은 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 및 상기 각 T'2는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되며, 상기 나타낸 Q' 모이어티의 왼쪽 방향(left-hand side)은 Y' 모이어티에 공유결합되고, 상기 나타낸 Q' 모이어티의 오른쪽 방향(right-hand side)은 X' 모이어티에 공유결합되며;
    각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고;
    각 o'는 독립적으로 0 내지 100의 정수 중에서 선택되며; 및
    각 s'는 독립적으로 0 내지 150의 정수 중에서 선택되고;
    Q'가 -T'1O(CH2CH2O)s'T'2- 및 -T'1O(CH2CH2CH2O)s'T'2-인 경우, 각 Y'는 O, NH, NRA' 및 S로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, Q'가 -CH2(NMe(C=O)CH2)o'-인 경우, 각 Y'는 -(C=O)-O-, -(C=O)-S-, -(C=O)-NH 및 -(C=O)-NRA'-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 것인, 항체-약물 접합체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (a) -AA-H는 세린, 시스테인, 트레오닌, 아스파라진, 글루타민, 아스파르트산, 글루탐산, 라이신, 아르지닌, 타이로신, 트립토판, 히스티딘, 오르니틴, 하이드록시트립토판, 호모세린, 호모시스테인, 알로트레오닌, 셀레노시스테인, 셀레노호모시스테인, α-아미노글라이신, 다이아미노아세트산(diaminoacetic acid), 2,3-다이아미노프로피온산(2,3-diaminopropionic acid) 및 α,γ-다이아미노뷰티르산(α,γ-diaminobutyric acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타내는 것이고, 바람직하게는 세린, 시스테인, 트레오닌, 라이신 및 오르니틴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타내는 것이며, 가장 바람직하게는 라이신의 측쇄를 나타내는 것이고; 또는
    (b) -AA=O는 아미노-2-케토뷰티르산(amino-2-keto-butyric acid), 4-아세틸페닐알라닌(4-acetylphenylalanine) 및 포르밀글라이신(formylglycine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타내는 것이며;
    (c) -AA-N3는 아지도라이신(azidolysine), 아지도오르니틴, 아지도류신, 아지도알라닌(azidoalanine), 아지도호모알라닌(azidohomoalanine), 4-아지도페닐알라닌 및 4-아지도메틸페닐알라닌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타내는 것이고; 또는
    (d) -AA-CH=CH2는 호모알릴글라이신의 측쇄를 나타내는 것이고; 또는
    (e) -AA-C≡CH는 4-에타이닐페닐알라닌(4-ethynylphenylalanine), 4-프로파질옥시페닐알라닌(4-propargyloxyphenylalanine), 프로파질글라이신(propargylglycine), 4-(2-프로파이닐)프롤린(4-(2-propynyl)proline), 2-아미노-6(-({[(1R,8S)-바이사이클로[6.1.0]논-4-인-9-일메톡시]카보닐}아미노)헥산산(2-amino-6-({[(1R,8S)-bicyclo[6.1.0]non-4-yn-9-ylmethoxy]carbonyl}amino)hexanoic acid) 및 호모프로파질글라이신(homopropargylglycine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄를 나타내는 것인, 항체-약물 접합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화학식 (i)의 B, 상기 화학식 (ii)의 L1 및/또는 상기 화학식 (vi)의 L4는 아미노산의 측쇄의 헤테로원자를 통하여 모이어티 AA에 공유결합된 것인, 항체-약물 접합체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체-항체 링커는 화학식 (I)의 -NR- 기 또는 화학식 (I)의 Y 기의 질소 원자를 통하여 중합체에 공유결합된 것인, 항체-약물 접합체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체-항체 링커는 말레이미드, 모노브로모말레이미드, 바이닐설폰, 비스(설폰)(bis(sulfone)s), 알렌아마이드(allenamides), 디하이드로알라닌, 알켄, 퍼플루오로 방향족 화합물 종(perfluoroaromatic species), Julia-Kocienski 유사(Julia-Kocienski like) 시약인 설폰 시약(sulfone reagents), N-히드록시숙신아마이드-에스터 활성화된 카복실레이트 종(N-hydroxysuccinamide-ester activated carboxylate species), 알데하이드, 케톤, 하이드록실아민, 알카인 및 아자이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물로부터 유도된 것인, 항체-약물 접합체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 X는 O 또는 NH이고, 상기 Y는 C=O인 것인, 항체-약물 접합체.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Z는 화학식 (vi)의 기, 화학식 (vii)의 기, 화학식 (viii)의 기 또는 화학식 (ix)의 기이고, 상기 X'는 O 또는 NH이며, Y'는 O 또는 NH이고, 바람직하게는 상기 X'는 NH이고 Y'는 O인 것인, 항체-약물 접합체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Q는 -CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 상기 s는 1 내지 100인 것인, 항체-약물 접합체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 Q는 -CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2-이고 s는 3, 7, 11, 23 또는 35인 것인, 항체-약물 접합체.
  11. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Z는 화학식 (vi)의 기, 화학식 (vii)의 기, 화학식 (viii)의 기 또는 화학식 (ix)의 기이고, Q'는 -CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2- 또는　-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2CH2-이며, 바람직하게는 상기 s는 1 내지 100인 것인, 항체-약물 접합체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 Z는 화학식 (vi)의 기, 화학식 (vii)의 기, 화학식 (viii)의 기 또는 화학식 (ix)의 기이고, Q는 -CH2CH2O(CH2CH2O)sCH2CH2-이며, s는 3, 7, 11, 23 또는 35인 것인, 항체-약물 접합체.
  13. 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Z는 화학식 (vi)의 기, 화학식 (vii)의 기, 화학식 (viii)의 기 또는 화학식 (ix)의 기이고, R'은 수소 또는 C1-6 알킬이며, 바람직하게는 상기 R'은 수소, 메틸, 에틸 또는 n-프로필인 것인, 항체-약물 접합체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 생물학적 활성 모이어티 -B는 동일하거나 상이하여, 각 B-H 또는 각 B-OH가 저분자 약물(small molecule drug), 펩타이드, 단백질, 펩타이드 유사체(peptide mimetics), 항체, 항원, DNA, mRNA, 작은 간섭 RNA(small interfering RNA), 작은 헤어핀 RNA(small hairpin RNA), 마이크로 RNA(micro RNA), PNA, 폴다머(foldamers), 탄수화물, 탄수화물 유도체, 비-리핀스키 분자(non-Lipinski molecules), 합성 펩타이드(synthetic peptides) 및 합성 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 것이고, 바람직하게는 각 B-H 또는 각 B-OH가 저분자 약물인 것인, 항체-약물 접합체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    여기서:
    (a) Z는 화학식 (ii)의 기이고, L1는 -V1-L'-V2-의 화학식을 갖는 링커 모이어티이며,
    여기서:
    상기 V1은 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    Figure pct00129

    여기서
    Figure pct00130
    는 -AA-와의 부착 지점(point of attachment)을 나타내고;
    Figure pct00131
    Figure pct00132
    는 -L'-와의 부착 지점을 나타내며;
    Y1는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 O이고;
    Y1는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 O이며;
    RA는 C1-20 하이드로카빌이고;
    v는 1 내지 100의 정수, 바람직하게는 1 내지 10의 정수이며; 및
    점선은 선택적으로 존재하는 결합을 나타내고;
    L'은 결합, C1-20 알킬렌, C1-20 알케닐렌, C1-20 알카이닐렌, C6-10 아릴렌 (예컨대 페닐렌 또는 나프틸렌), C7-20 아랄킬렌, C3-10 사이클로알킬렌, C4-8 헤테로사이클로알킬렌, C5-10 헤테로아릴렌, C6-20 헤테로아랄킬렌, -(O-K)i-, -(NH-K)i-, -(NR'-K)i-, 116 내지 2000　Da의 분자량을 갖는 폴리에스터, 114 to 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리아마이드, 및 -W- 모이어티로서, 여기서 H-W-OH는 아미노산 또는 2 내지 20 개의 자연 발생(naturally-occurring) 아미노산 또는 합성 아미노산 서브유닛을 포함하는 펩타이드인 것인 -W- 모이어티로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    V2는 -OV-, -NHV-, -NRAV-, -SV-, -S-, -VS-, -OVS-, -NHVS-, -NRAVS-, -SVS-, -V-(C=O)-, -V-O(C=O)-, -V-NH(C=O)-, -V-NRA(C=O)-, -V-S(C=O)-, -V-(C=NH)-, -V-O(C=NH)-, -V-NH(C=NH)-, -V-NRA(C=NH)-, -V-S(C=NH)-, -V-(C=NRA)-, -V-O(C=NRA)-, -V-NH(C=NRA)-, -V-NRA (C=NRA)-, -V-S(C=NRA)-, -OV-(C=O)-, -OV-O(C=O)-, -OV-NH(C=O)-, -OV-NRA (C=O)-, -OV-S(C=O)-, -OV-(C=NH)-, -OV-O(C=NH)-, -OV-NH(C=NH)-, -OV-NRA (C=NH)-, -OV-S(C=NH)-, -OV-(C=NRA)-, -OV-O(C=NRA)-, -OV-NH(C=NRA)-, -OV-NRA (C=NRA)-, -OV-S(C=NRA)-, -NHV-(C=O)-, -NHV-O(C=O)-, -NHV-NH(C=O)-, -NHV-NRA(C=O)-, -NHV-S(C=O)-, -NHV-(C=NH)-, -NHV-O(C=NH)-, -NHV-NH(C=NH)-, -NHV-NRA (C=NH)-, -NHV-S(C=NH)-, -NHV-(C=NRA)-, -NHV-O(C=NRA)-, -NHV-NH(C=NRA)-, -NHV-NRA (C=NRA)-, -NHV-S(C=NRA)-, -NRAV-(C=O)-, -NRAV-O(C=O)-, -NRAV-NH(C=O)-, -NRAV-NRA (C=O)-, -NRAV-S(C=O)-, -NRAV-(C=NH)-, -NRAV-O(C=NH)-, -NRAV-NH(C=NH)-, -NRAV-NRA (C=NH)-, -NRAV-S(C=NH)-, -NRAV-(C=NRA)-, -NRAV-O(C=NRA)-, -NRAV-NH(C=NRA)-, -NRAV-NRA (C=NRA)-, -NRAV-S(C=NRA)-, -SV-(C=O)-, -SV-O(C=O)-, -SV-NH(C=O)-, -SV-NRA (C=O)-, -SV-S(C=O)-, -SV-(C=NH)-, -SV-O(C=NH)-, -SV-NH(C=NH)-, -SV-NRA (C=NH)-, -SV-S(C=NH)-, -SV-(C=NRA)-, -SV-O(C=NRA)-, -SV-NH(C=NRA)-, -SV-NRA(C=NRA)-, -SV-S(C=NRA)-, -J-O(C=O)-, -O-J-O(C=O)-, -S-J-O(C=O)-, -NH-J-O(C=O)-, -NRA-J-O(C=O)-, 76 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리에터, 예컨대 폴리(알킬렌 글라이콜), 75 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리아민, 116 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리에스터, 114 내지 2000 Da의 분자량을 갖는 폴리아마이드, 및 -W- 모이어티로서, 여기서 H-W-OH는 아미노산 또는 2 내지 20 개의 자연 발생(naturally-occurring) 아미노산 또는 합성 아미노산 서브유닛을 포함하는 펩타이드인 것인 -W- 모이어티로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    V는 C1-20 알킬렌, C1-20 알케닐렌, C1-20 알카이닐렌, C6-10 아릴렌 (예컨대 페닐렌 또는 나프틸렌), C7-20 아랄킬렌, C3-10 사이클로알킬렌, C4-8 헤테로사이클로알킬렌, C5-10 헤테로아릴렌 및 C6-20 헤테로아랄킬렌으로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    J는 당 치환기 및 당 치환기의 파라 또는 오르토 위치에 메틸렌 기 또는 -(CH=CH)k-CH2- 모이어티를 갖는 페닐 기이고, 상기 k는 1 내지 10의 정수이며, 추가적으로 상기 메틸렌 기 또는 -(CH=CH)k-CH2- 모이어티는 생물학적 활성 모이어티 B에 근접한 -O(C=O)- 기에 직접 결합된 것이고, 페닐 고리의 탄소는 생물학적 활성 모이어티 B에서 멀리 위치한 링커 기의 나머지 부분에 직접적으로 결합된 것이고;
    각 K는 동일하거나 상이하고 C1-10 알킬렌을 나타내며;
    i는 1 내지 100의 정수, 바람직하게는 1 내지 50의 정수, 더욱 바람직하게는 2 내지 20의 정수이고; 및
    RA는 C1-20 하이드로카빌이며;
    바람직하게는 상기 L1은 -(C=O)-C(H)=N-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -(C=O)-C(H)=N-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -(C=O)-C(H)=N-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -(C=O)-CH2-NH-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -(C=O)-CH2-NH-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)- 및 -(C=O)-CH2-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-로 이루어진 군으로부터 선택되는 모이어티인 것이고; 또는
    (b) Z는 화학식 (vi)의 기이고, L4는 하기 화학식 (x) 또는 (xi)의 링커 모이어티이고;
    Figure pct00133

    여기서:
    *는 -AA-와의 부착 지점(point of attachment)을 나타내고;
    **는 -A-X'-Q'-Y'R'와의 부착 지점을 나타내며;
    ***는 -B와의 부착 지점을 나타내고;
    V1, L' 및 V2는 상기 (a)에서 정의된 바와 같으며;
    X1는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    X2는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    X3는 O, S 및 NH로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    RA는 C1-20 하이드로카빌이며;
    m은 0 내지 6의 정수이고; 및
    p는 0 내지 6의 정수인 것인,
    항체-약물 접합체.
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    여기서:
    (a) Z는 화학식 (iii)의 기이고, L2는
    Figure pct00134
    V3-L'-V2-의 화학식을 갖는 링커 모이어티이며,
    여기서:
    상기 V3은 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    Figure pct00135

    여기서
    Figure pct00136
    ,
    Figure pct00137
    Figure pct00138
    , Y2, RA, v 및 점선은 제15항에서 정의된 바와 같고;
    L'은 제15항에서 정의된 바와 같으며; 및
    V2는 제15항에서 정의된 바와 같고;
    바람직하게는, 상기 L2는 =N-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, =N-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, =N-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -NH-NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-, -NH-O-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)- 및 -NH-CH2-(C=O)-Val-Cit-PAB-(C=O)-로 이루어진 군으로부터 선택되는 모이어티인 것이며; 또는
    (b) 상기 Z는 화학식 (vii)의 기이고, L5는 하기 화학식 (xii) 또는 (xiii)의 링커 모이어티이고;
    Figure pct00139

    여기서
    *, **, ***, L', V2, X1, X2, X3 RA, m 및 p는 제15항에서 정의된 바와 같고,
    V3은 상기 (a)에서 정의된 바와 같으며, 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합인 것인,
    항체-약물 접합체.
  17. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    여기서:
    (a) Z는 화학식 (iv) 또는 화학식 (v)의 기이고, L3은 -V4-L'-V2-의 화학식을 갖는 링커 모이어티이며, 여기서:
    V4는 -(CH2)v-(C=Y2)이고, 상기 v 및 Y2 은 제15항에서 정의된 바와 같고;
    L'은 제15항에서 정의된 바와 같으며; 및
    V2는 제15항에서 정의된 바와 같고; 또는
    (b) Z는 화학식 (viii) 또는 화학식 (ix)의 기이고, L6은 하기 화학식 (xiv) 또는 (xv)의 링커 모이어티이고;
    Figure pct00140

    여기서 *, **, ***, L', V2, X1, X2, X3 RA, m 및 p는 제15항에서 정의된 바와 같고, V4는 상기 (a)에서 정의된 바와 같은 것인,
    항체-약물 접합체.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    X1는 NH이고, X2는 O이며, X3는 O이고, 바람직하게는 m 및 p 중 하나는 2 또는 3이고, 나머지는 0인 것인, 항체-약물 접합체.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항체-약물 접합체는 하기 화학식 (III) 또는 화학식 (IV)를 갖는 것이고:
    Figure pct00141

    여기서:
    (I)는 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 화학식 (I)의 반복 단위이고;
    Ab는 항체 또는 이의 항원 결합 단편이며;
    L은 제1항, 제7항 또는 제8항 중 한 항에서 정의된 바와 같은 중합체-항체 링커이고;
    R"은 OH, ORA, SH, SRA, NH2, NHRA 및 NRA 2로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이며;
    E는 H 및 RA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이며;
    RA은 제1항에서 정의된 바와 같고; 및
    z는 1 내지 50의 정수인 것인, 항체-약물 접합체.
  20. 제1항 내지 제19항의 항체-약물 접합체 및 약제학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약제학적 조성물.
  21. 환자의 질환(disease) 또는 상태(condition)의 치료에 사용하기 위한 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 항체-약물 접합체로서, 바람직하게는 상기 질환은 염증성 질환(예컨대 염증성 장질환, 류마티스 관절염 및 동맥경화증), 대사 장애(예컨대 당뇨, 인슐린 저항성, 비만), 암, 세균 감염(예컨대 결핵, 폐렴, 심내막염, 패혈증, 살모넬라증, 장티푸스, 낭포성 섬유증, 만성폐쇄성폐질환), 바이러스 감염, 심혈관 질환, 신경퇴행성 질환, 신경계 장애, 행동 및 정신 장애, 혈액 질환, 염색체 장애, 선천성 및 유전성 질환, 결합 조직 질환, 소화기 질환, 이비인후 질환, 내분비 질환, 환경 질환, 안 질환, 여성 생식기 질환, 곰팡이 감염, 심장 질환, 유전성 암 증후군, 면역계 질환, 신장 및 비뇨기 질환, 폐 질환, 남성 생식기 질환, 구강 질환, 근골격계 질환, 골수이형성 증후군, 신경계 질환, 신생아 검진, 영양 질환, 기생충 질환, 희귀암 및 피부 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 항체-약물 접합체.
  22. 1 이상의 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 항체-약물 접합체를 질환 또는 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 인간 환자의 제21항에서 정의된 바와 같은 질환 또는 상태를 치료하는 방법.
  23. 환자의 제21항에 정의된 바와 같은 질환 또는 상태의 치료를 위한 약제의 제조를 위한 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 항체-약물 접합체의 용도.
  24. 다음을 포함하는 표적화제-약물 접합체(targeting agent-drug conjugate):
    (i) 표적화제(targeting agent);
    (ii) 하기 화학식 (I)의 반복 단위를 포함하는 중합체:
    Figure pct00142

    여기서:
    X는 O, NH, NRA 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    Y는 C=O, C=NH, C=NRA 및 C=S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    R은 수소 또는 C1-20 하이드로카빌이고;
    RA은 C1-20 하이드로카빌이며;
    각 Q는 -CH2(NMe(C=O)CH2)o-, -T1O(CH2CH2O)sT2- 및 -T1O(CH2CH2CH2O)sT2-로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 상기 T1는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 T2는 2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 뷰틸렌 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    o는 0 내지 100의 정수이며;
    s는 0 내지 150의 정수이고;
    x는 1 내지 6의 정수이며; 및
    각 Z는 하기 화학식 (i), 화학식 (ii), 화학식 (iii), 화학식 (iv) 및 화학식 (v)의 기(group)로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고:
    Figure pct00143

    여기서,
    Z가 화학식 (i)의 기 또는 화학식 (ii)의 기인 경우:
    -AA-는 -AA-H가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티(moiety)이고;
    각 L1은 링커 기이며; 및
    각 B는 생물학적 활성 모이어티이고;
    Z가 화학식 (iii)의 기인 경우:
    -AA=는 -AA=O가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 3가 모이어티이고;
    각 L2은 링커 기이며;
    각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
    각 B는 생물학적 활성 모이어티이며;
    Z가 화학식 (iv)의 기인 경우:
    -AA-는 -AA-CH=CH2 또는 -AA-C≡CH가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
    각 L3은 링커 기이며;
    각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
    각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
    Z가 화학식 (v)의 기인 경우:
    -AA-는 -AA-N3가 아미노산의 측쇄를 나타내도록 하는 2가 모이어티이고;
    각 L3은 링커 기이며;
    각 점선은 존재하거나 존재하지 않는 결합을 나타내고; 및
    각 B는 생물학적 활성 모이어티이며; 및
    (iii) 상기 표적화제 및 상기 항체 모두에 공유결합된 중합체-표적화제 링커(중합체-targeting agent linker).
  25. 제24항에 있어서,
    상기 표적화제는 펩타이드, 단백질, 펩타이드 유사체, 항체, 항원, DNA, mRNA, 작은 간섭 RNA(small interfering RNA), 작은 헤어핀 RNA(small hairpin RNA), 마이크로 RNA(micro RNA), PNA, 폴다머(foldamer), 탄수화물, 탄수화물 유도체, 비-리핀스키 분자(non-Lipinski molecule), 합성 펩타이드(synthetic peptides) 및 합성 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 것인, 표적화제(targeting agent)-약물 접합체.
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