FAP激活的治疗剂以及其相关用途制造技术

公开了被成纤维细胞激活蛋白(FAP)选择性地切割和激活的细胞毒性蒽环霉素(例如多柔比星)和其它治疗剂的前药。所述前药用于将细胞毒性和其它制剂靶向递送到表达FAP的组织，包括癌症(例如，实体肿瘤)。也提供了包含所述前药的医药化合物，以及使用所述前药治疗特征在于FAP上调的病症(例如，癌症、纤维变性、和炎症)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2014年9月16日提交的美国临时专利申请号62/051,033，和2014年6月13日提交的美国临时专利申请号62/011,989的权益。
技术介绍
癌症的特征是在没有外部信号的正常调节下的细胞增殖，以及转移并侵入其它组织的潜能。多年来，化疗是多种癌症的主要治疗。传统化疗实质上通过毒化快速分裂的细胞起作用。因此，其对癌细胞本身具有相对低的选择性，出现了掉发、腹泻和其它形式的肠胃不适、以及骨髓抑制的常见副作用。这些偏离目标的副作用常会限制剂量，且一般对疗效造成约束。例如，多柔比星(也称为羟基柔红霉素)是一种用于癌症化疗的药物。其是一种蒽环类抗生素，与天然产物柔红霉素密切相关。类似于所有蒽环类，其通过插入DNA起作用，存在危及生命的心脏损伤的最严重的副作用。多柔比星常用于治疗大范围的癌症，包括血液恶性肿瘤、多种癌、和软组织肉瘤。抗癌治疗如果选择性地靶向于癌细胞将会被极大地改善。已提出并发展了多种方法以实现癌症治疗剂的选择性靶向的目的。例如，将细胞毒性剂连接至单克隆抗体及能够特异地结合到某些肿瘤抗原的其抗原特异性片段。叶酸靶向的脂质体多柔比星(FTL-Dox)的作用在叶酸受体(FR)-体外过表达肿瘤，尤其在KB人癌细胞中被充分表征。Riviere等人《药物靶向杂志(JDrugTargeting)》19(1):14-24(2011)研究了静脉内注射到患有KB肿瘤的小鼠中的FTL-Dox的抗肿瘤活性。向小鼠施用游离Dox、非靶向的聚乙二醇化脂质体Dox(PL-Dox)、或FTL-Dox的单静脉内注射。FTL和PL类似地累积在肿瘤组织中，但是FTL的循环清除率更快。与接受PL-Dox(20mg/kg)的小鼠相比，利用FTL-Dox(20mg/kg)治疗的小鼠表现出更大的肿瘤生长抑制，以及几乎50％的寿命增加。Riviere等人总结出虽然全身施用的FTL具有提高抗癌药物体内递送的潜能，但是如果实现肿瘤靶向的好处，则其通过表达FR的正常组织的去除必须被阻断。膜结合的蛋白酶目前作为肿瘤发生、血管生成、和转移的关键介质出现。成纤维细胞激活蛋白α(FAPα，或简单地FAP；EC3.4.21.-)(也称为分离酶或170kDa黑素瘤膜结合明胶酶)是一种属于丝氨酸蛋白酶家族的同二聚体整合膜蛋白。Scanlan等人(1994)，《美国国家科学院院刊(ProcNatlAcadSciUSA)》91:5657-61；和WO97/34927(以引用的方式并入)。正常成人组织一般不能表达可检测量的FAP。反之，FAP在上皮癌的反应性基质成纤维细胞、治愈伤口的肉芽组织、以及骨和软组织肉瘤的恶性细胞中表达。FAP被认为涉及在发育、组织修复、和上皮癌发生期间成纤维细胞生长或上皮-间质相互作用的控制。明显地，大多数常见类型的上皮癌(包括90百分比以上的乳腺、非小细胞肺癌、和结肠直肠癌)含有表达FAP的基质成纤维细胞。Scanlan等人《美国国家科学院院刊》91:5657-61(1994)。因为在成人中，其表达限于病理位点(包括癌症、纤维变性、关节炎、创伤、和炎症)，所以FAP可提供对治疗剂的靶特异性。Firestone等人的美国专利号6,613,879(以引用的方式并入)公开了能够通过人FAP的催化作用被转换成细胞毒性或细胞抑制药物的前药。前药包括被FAP识别的切割位点。PCT公布WO2013/033396(以引用的方式并入)公开了蛋白酶体抑制剂的FAP激活的前药，其中蛋白酶体抑制剂连接到FAP底物，使得当蛋白酶体抑制剂因FAP切割而从前药释放时，蛋白酶体抑制剂以500nM或更少的Ki抑制蛋白酶体的蛋白水解活性。
技术实现思路
本专利技术大体上涉及多种制剂的前药，该前药被成纤维细胞激活蛋白(FAP)选择性地切割以释放制剂。本专利技术的一个方面涉及治疗剂(例如细胞毒性和细胞抑制化合物)的前药，其被成纤维细胞激活蛋白(FAP)选择性地切割和激活。本专利技术的另一个方面涉及显像剂的前药，其被FAP选择性地切割以释放功能性显像剂从而累积在FAP激活的附近。在某些实施例中，本专利技术提供用于制剂的成纤维细胞激活蛋白(FAP)依赖性释放的前药，其包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到制剂的FAP底物。在FAP底物被FAP切割时，前药以其活性形式或以易代谢成其活性形式的形式释放制剂。在某些实施例中，本专利技术提供一种用于制剂的成纤维细胞激活蛋白(FAP)依赖性释放的前药，其包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到制剂的FAP底物，其中所述制剂是药物。在FAP底物被FAP切割时，前药以其活性形式或以易代谢成其活性形式的形式释放制剂。前药具有制剂的活性形式的少于50％的治疗活性，以及更优选地少于60％、70％、80％、90％、95％、或甚至98％。FAP底物具有比脯氨酰基内肽酶(EC3.4.21.26；PREP)切割的kcat/Km高至少10倍的FAP切割的kcat/Km；以及甚至更优选地高至少100倍、1000倍、5000倍、或甚至10,000倍的kcat/Km。在某些实施例中，前药的特征可进一步在于以下特征中的一个或多个：●前药具有比单独制剂的治疗指数高至少2倍的治疗指数，以及更优选地高至少5、10、50、100、250、500、1000、5000、或甚至10,000倍；●当基于等效剂量比较时，相对于单独施用制剂，更大百分比的活性制剂位于靶组织(即，表达FAP的组织)中，即，对于前药相对于单独制剂的等效剂量，位于靶组织相对于位于其它组织(例如血液、肝或心脏)的活性制剂的比例高至少2倍，以及优选地高至少5、10、100、或甚至1000倍；●前药的最大耐受剂量比单独制剂的最大耐受剂量高至少2倍，以及甚至更优选地高至少5、10、100、或甚至1000倍；●前药的细胞渗透性比单独制剂的细胞渗透性小至少50％，以及甚至更优选地小至少60％、70％、80％、90％、95％、98％、99％、或甚至99.9％；及/或●前药的循环半衰期比单独制剂的循环半衰期长至少25％，以及甚至更优选地长至少50％、75％、100％、150％、200％、500％、750％、或甚至1000％。在某些实施例中，药物制剂包含游离胺，FAP底物可通过与FAP底物部分的C-末端羰基的共价键直接偶合到游离胺，以在两个部分之间产生酰胺键；或自我牺牲型连接物可在FAP底物与制剂部分之间以桥偶合到游离胺。在其它实施例中，制剂部分包含除了自我牺牲型连接物可偶合的胺，或可另外与FAP底物的C-末端羰基形成键(其所得共价键可被FAP切割)的胺以外的官能团。在某些实施例中，FAP底物具有比至少一种哺乳动物“DPPIV活性-和/或结构-同系物”(DASH)酶(例如DPP-2、DPP-4、DPP-7、DPP-8、和/或DPP-9)切割的kcat/Km高至少10倍的FAP切割的kcat/Km，以及甚至更优选地高至少50、100、250、500、1000、5000、或甚至10,000倍。在某些实施例中，本专利技术提供一种用于活性药物制剂的成纤维细胞激活蛋白(FAP)依赖性释放的前药，其包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到药物制剂的FAP底物。在FAP底物被FAP切割时，药物制剂以其活性形式或以易本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制剂的成纤维细胞激活蛋白(FAP)依赖性释放的前药，其包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到制剂的FAP底物；其中：所述制剂是药物；在所述FAP底物被FAP切割时，所述前药以其活性形式或以容易代谢成其活性形式的形式释放所述制剂；所述前药具有所述制剂的活性形式的小于50％的治疗活性；以及所述FAP底物具有比脯氨酰基内肽酶(EC 3.4.21.26；PREP)切割的kcat/Km高至少10倍的FAP切割的kcat/Km。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.13 US 62/011989;2014.09.16 US 62/0510331.一种用于制剂的成纤维细胞激活蛋白(FAP)依赖性释放的前药，其包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到制剂的FAP底物；其中：所述制剂是药物；在所述FAP底物被FAP切割时，所述前药以其活性形式或以容易代谢成其活性形式的形式释放所述制剂；所述前药具有所述制剂的活性形式的小于50％的治疗活性；以及所述FAP底物具有比脯氨酰基内肽酶(EC3.4.21.26；PREP)切割的kcat/Km高至少10倍的FAP切割的kcat/Km。2.一种用于制剂的成纤维细胞激活蛋白(FAP)依赖性释放的前药，其包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到制剂的FAP底物；其中所述制剂是细胞毒性或细胞溶解药物；在所述FAP底物被FAP切割时，所述前药释放所述制剂；所述FAP底物具有比脯氨酰基内肽酶(EC3.4.21.26；PREP)切割的kcat/Km高至少10倍的FAP切割的kcat/Km；以及所述前药的特征进一步在于以下特征中的一个或多个：所述前药具有相对于单独所述制剂的小于50％的对抗肿瘤细胞的细胞毒性或细胞溶解活性；所述前药具有比单独所述制剂的治疗指数高至少2倍的用于治疗肿瘤的治疗指数；当基于等效剂量比较时，相对于单独施用所述制剂，更大百分比的所述制剂位于肿瘤组织中；所述前药的最大耐受剂量比单独所述制剂的最大耐受剂量高至少2倍；所述前药的细胞渗透性比单独所述制剂的细胞渗透性小至少50％；和/或所述前药的循环半衰期比单独所述制剂的循环半衰期长至少25％。3.根据权利要求2所述的前药，其中所述FAP底物具有比至少一种哺乳动物“DPPIV活性-和/或结构-同系物”(DASH)酶切割的kcat/Km高至少10倍的FAP切割的kcat/Km。4.根据权利要求2所述的前药，其中所述制剂是抗癌剂。5.根据权利要求4所述的前药，其中所述抗癌剂选自包含以下的群组：蒽环霉素、长春花药物、长春新碱、长春花碱、依托泊苷、丝裂霉素、博来霉素、叶酸衍生物、氨基蝶呤、氨甲喋呤、二氯甲氨蝶呤、细胞毒性核苷类似物、5-氟尿嘧啶、吉西他滨、5-氮杂胞苷、蝶啶家族的药物、烯二炔类、鬼臼毒素、抗雄激素、比卡鲁胺、氟他胺、尼鲁米特、醋酸环丙孕酮、抗叶酸剂、拓扑异构酶抑制剂、拓扑替康、依立替康、烷化剂、环磷酰胺、顺铂、卡铂、异环磷酰胺、氮芥烷化剂、美法仑、紫杉烷类、紫杉醇、多西他赛)、萘酰亚胺、氨萘非特、替拉扎明(SR-4233)、和用作靶向辐射致敏剂的化合物。6.根据以上权利要求中任一项所述的前药，其中所述FAP底物是寡肽。7.根据权利要求6所述的前药，其中所述寡肽包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到所述制剂的C-末端脯氨酸。8.根据权利要求6或7所述的前药，其中所述寡肽包含N-末端阻断基团。9.根据以上权利要求中任一项所述的前药，其中所述FAP底物通过自我牺牲型连接物共价地连接到所述制剂。10.根据权利要求9所述的前药，其中所述自我牺牲型连接物选自由以下组成的群组：His-Ala、对-氨基苄氧基羰基(PABC)、和2,4-二-羟甲基)苯胺。11.一种由以下通式表示的前药或其医药上可接受盐，其中：R1表示(C1-C10)烷基、(C1-C10)烷氧基、(C1-C10)烷基-C(O)-(C1-C10)烷基、(C3-C8)环烷基、(C3-C8)环烷基(C1-C10)烷基、芳基、芳基(C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：WW巴乔夫钦，H赖，DG桑福德，SE波普劳斯基，W吴，
申请(专利权)人：塔夫茨大学信托人，
类型：发明
国别省市：美国;US