抗体‑药物偶联物的共价连接子及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了具有能与抗体的一个或多个游离巯基共价偶联的连接子的新颖且有益的组合物。具体地，本发明专利技术提供了连接子的分子结构、合成途径、偶联机制、以及在抗体‑药物偶联物(ADC)中的应用。

Antibody drug conjugates covalently linked promoter and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗体-药物偶联物的共价连接子及其制备方法与应用本申请要求2016年8月14日提交的美国临时申请62/205,121的权益，其全部内容通过引用并入文本，包括任何附图、表格和图示。专利技术背景抗体药物偶联物(ADCs)是一类快速发展的靶向治疗药物，代表了既提高抗癌药物选择性又提高细胞毒活性的新的有效治疗方法。在美国已被批准用于治疗的ADC药物的实例是brentuximabvedotin(ADCETRIS)，是把嵌合抗CD30抗体偶联到单甲基耳他汀E上，用于治疗间变性大细胞淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤。在设计抗体-药物偶联物时，运用传统的方法涉及将药物分子通过连接部分与抗体链的巯基偶联。游离巯基是通过还原反应破坏抗体的半胱氨酸链间二硫键而获得的。典型的抗体含有4个链间二硫键(重链间2个，重链和轻链间2个)。这些链间二硫键可以用二硫苏糖醇，三(2-羧乙基)膦或其他温和的还原剂选择性地还原，产生8个反应性巯基用于偶联结合。该方法可以实现每个给定的抗体偶联八个药物分子。基于至少破坏两个二硫键的事实，根据这个原理设计出的ADC一旦进入血液循环，是不稳定的，会导致其半衰期将会缩短。因此，最近的ADC设计和合成的采用了一种不同的方法，即通过偶联剂共价连接两个巯基，从而在抗体的两条重链之间以及在重链与轻链之间构建巯基桥键联接。目前这种研究方法主要集中在偶联剂的结构设计，该偶联剂不仅具有偶联两个巯基的功能，而且还包含促进发挥特定的生物活性的必要成分。该领域早期研究是利用双马来酰亚胺与二硫键断裂产生的两个巯基进行反应。马来酰亚胺和巯基之间的共价连接过程是一个典型的烯烃转化反应。最近的巯基桥接反应的研究也是基于这个原理，其中涉及马来酰亚胺，双马来酰亚胺和具有卤素取代基的马来酰亚胺的示例性反应。然而，迄今为止，巯基桥接连接子成分仅限于马来酰亚胺及其衍生物，通常没有指定用于肿瘤靶向的ADC。例如，此前公开的使用类似基于马来酰亚胺及其衍生物与巯基进行共价偶联的方法，未详述活性剂与肿瘤靶向药物分子，蛋白质或多肽偶联的应用(参见例如PCT专利申请公开号WO2013132268)；其他方法具体公开了利用马来酰亚胺类化合物制备肿瘤靶向ADC中的应用，但没有采用如本专利技术所提供的其中一个接头同时与两个硫醇基团反应的共价巯基桥接机制(例如参见中国专利申请公开号CN103933575)。专利技术概述本专利技术提供了具有优势的将抗体偶联到其他化合物的新型连接子。此外，除了描述此连接子的结构合成和应用，本专利技术还提供了抗体/活性剂偶联物及其应用，例如在抗体-药物偶联物中的应用。一些实施例提供了结构如式I的连接子-活性剂：或其药学上可接受的盐，其中：R1和R2代表能与巯基反应的官能团；L1、L2、L代表连接子或可以为空；M代表连接基团；Q代表活性剂或可以为空；m代表从0到6的整数；n代表从0到8的整数。一些实施例中，R1和R2独立地选自及它们的衍生物。一些实施例提供了靶向部分和连接子活性偶联物，其结构为式II：或其药学上可接受的盐，其中：A是靶向部分；L1、L2、L代表连接子或可以为空；M代表连接基团；Q代表活性剂或为可以空；m代表从0到6的整数；n代表从0到8的整数。每个R3和R4独立地选自：以及它们的衍生物，或者可以为空。这里用到的“空”是指该实体不存在。附图说明图1显示连接子与抗体二硫键断裂或还原后产生的两个相邻巯基反应而建立的共价巯基桥的示意图。图2是将抗-Her2单克隆抗体与利用Mc-VC-PAB-MMAE制备的细胞毒素偶联获得的抗Her2ADC的SDS-PAGE图。图3是MSL-C31的HIC-HPLC色谱图。图4是MSL-C75的还原性SDS-PAGE结果。图5是MSL-C75的HIC-HPLC色谱图。图6是还原SDS-PAGE结果，a)裸抗体，b)CD59-C78。图7是CD59-C78的HIC-HPLC色谱图。专利技术详述在接下来的详细描述中，参考文献包括所附图标，描绘了本专利技术的示例，非受限的和非详尽的实施例。这些实施例描述的足够详细，使得本领域技术人员能够实践此专利技术，在不超出本专利技术的精神或范围的前提下，可以用到其他实施例或进行其他的改变。因此，下面的详细描述不应被认为是限制性的，并且本专利技术的范围仅由所附权利要求限定。本文提及或引用的所有专利、专利申请、临时申请和出版物均全文引入作为参考，包括所有附图和表格。在某种程度上，这些内容与本专利技术的描述是一致的。本专利技术提供了具有优势地新的连接子，连接子的一端共价偶联到抗体的两个游离巯基并且连接子的另一端与活性剂连接。本专利技术还提供了抗体/活性剂缀合物，包括例示性地抗体-药物缀合物(ADCs)。在一些实施方案中，本文提供的ADC将抗癌药物作为活性剂。定义本专利技术所使用的常用有机化合物的缩写定义如下：BOC叔丁氧羰基Fmoc9-芴甲氧羰基℃摄氏度DIPEA二异丙基乙基胺DMFN,N-二甲基甲酰胺R.T.室内温度EtOH乙醇h小时Et3N三乙胺HOBtN-羟基苯并三唑Prep-HPLC制备型高效液相色谱NaHCO3碳酸氢钠DCC二环己基碳二亚胺MeCN乙腈EDC1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亚胺DICN,N-二异丙基碳化二亚胺DEA二乙胺K2CO3碳酸钾M摩尔/升mL毫升MgSO4硫酸镁THF四氢呋喃CH2CL2二氯甲烷NaCl氯化钠Na2SO4硫酸钠HCL盐酸LC-MS液相色谱-质谱仪CHCL3氯仿NaAc乙酸钠Ac2O乙酸酐TFA三氟乙酸NaOH氢氧化钠本专利技术中的术语“活性剂”包括任何天然的或者合成的物质，当用于动物时具有生理功效的。根据本专利技术，活性剂可用于治疗，例如，恒温动物，特别是包括人类、兽医动物和养殖动物在内的哺乳动物。活性剂可作用于或显示于，动物体内或体上所需的目标，包括肿瘤组织。“活性剂”包括但不限于：作用于突触部位和神经效应器连接点的药物；总体或局部镇痛药，催眠药和镇静药；用于治疗精神障碍如抑郁症和精神分裂症的药物；抗癫痫和抗惊厥药；用于治疗帕金森氏病和亨廷顿舞蹈症、衰老和阿尔兹海默症的药物；兴奋性氨基酸拮抗剂、神经营养因子和神经再生剂；营养因子；治疗中枢神经系统(CNS)外伤或者中风的药物；用于治疗成瘾和药物滥用的药物；治疗细菌、病毒和/或微生物感染如流感、HIV、疱疹、水痘等药物；自体活性物质和抗炎药物，治疗寄生虫感染和微生物引起的疾病的化疗药物；免疫抑制剂；抗肿瘤药物；激素和激素拮抗剂；重金属和重金属拮抗剂；非金属毒素拮抗剂；细胞抑制剂；显色剂和其他诊断物质；免疫活性剂和免疫反应剂；递质和它们各自的受体激发剂和受体拮抗剂，以及它们各自的前体和代谢物；转运蛋白抑制剂；抗生素；解痉药；抗组胺药；止呕药；弛缓剂；兴奋剂；正义寡核苷酸和反义寡核苷酸；脑扩张器；精神药物；抗躁狂药；血管扩张器和压缩器；抗高血压药；治疗偏头痛的药物；高血糖剂和降血糖剂；矿物质和营养剂；抗肥胖药物；促蛋白合成类固醇；抗哮喘药；以及它们的混合物。“抗体”，也被称为免疫球蛋白，是一种大Y型蛋白，用于免疫系统识别和抵抗例如细菌和病毒的外来实体。抗体具有四条肽链，两条相同的重链和两条相同的轻链，由半胱氨酸的二硫键连接。“单克隆抗体”是一种单特异性抗体，所有的抗体分子是相同的，因为其是由同一个亲本母细胞克隆产生的相同免疫细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含下式的连接子‑活性剂：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.14 US 62/205,1211.一种包含下式的连接子-活性剂：或其药学上可接受的盐，其中：R1和R2是能与巯基反应的官能团；L1、L2、L代表连接子或可以为空；M代表连接基团；Q代表活性剂或可以为空；m代表从0到6的整数；n代表从0到8的整数。2.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中R1和R2各自包含选自马来酰亚胺、卤素、卤素取代的官能团、烷醛、烷酮、磺酰基烯烃、硅烷、异氰酸酯和降冰片烯的至少一种基团，并且其中R1和R2不能同时是马来酰亚胺，R1和R2也不能同时是卤素。3.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中R1和R2独立地选自以及它们的衍生物，其中，R5、R6和R7独立地选自H、卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、芳基、杂芳基、C3-C9环烷基、C3-C9杂环基、聚乙二醇、NO2、CN、SCN、OR8，SR9，NR10R11、C(＝O)R12、C(＝O)OR8、C(＝O)NR10R11、C(＝S)OR8、C(＝S)NR10R11、C(＝S)SR9、NR10(C＝O)R12、NR10(C＝S)NR10R11、O(C＝O)NR10R11、SO2R9、S(＝O)2OR8，及其组合，其中R8、R9、R10、R11、R12独立地选自H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基，以及其组合。4.如权利要求2所述的连接子-活性剂，其中X选自F、Cl、Br和I。5.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中R1和R2是不同的。6.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中M选自C-R5、N、B、P、Si-R5、芳基、杂芳基、环烷基、和(杂环基)烷基。7.如权利要求6所述的连接子-活性剂，其中R5选自H、C1-C6烷基、C2-C6烯基以及C2-C6炔基。8.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中L1和L2独立地选自C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、芳基、杂芳基、C3-C9环烷基、C3-C9杂环基、聚乙二醇、O、S、NR6、C(＝O)、C(＝O)O、C(＝O)NR6、C＝NR6、C(＝S)O、C(＝S)NR6、C(＝S)S、NR6(C＝O)、NR6(C＝S)NR7、O(C＝O)NR6、S(＝O)2，以及其组合。9.如权利要求8所述的连接子-活性剂，其中R6和R7独立地选自H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基。10.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中L包含不可裂解的单元。11.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中L包含可裂解的单元。12.如权利要求10或11所述的连接子-活性剂，其中至少有一个L包含C1-C9烷基、C2-C9烯基、C2-C9炔基、芳基、杂芳基、C3-C9环烷基、C3-C9杂环基、聚乙二醇、O、S、NR8、C(＝O)、C(＝O)O、C(＝O)NR8、C＝NR8、C(＝S)O、C(＝S)NR8、C(＝S)S、NR8(C＝O)、NR8(C＝S)NR9、O(C＝O)NR8、S(＝O)2、Val-Cit-PAB、Val-Ala-PAB、Val-Lys(Ac)-PAB、Phe-Lys-PAB、Phe-Lys(Ac)-PAB、D-Val-Leu-Lys、Gly-Gly-Arg、Ala-Ala-Asn-PAB、Ala-PAB、PAB或它们的组合。13.如权利要求12所述的连接子-活性剂，其中R8和R9独立地选自H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、和C2-C6炔基。14.如前述任一权利要求所述的连接子-活性剂，其中所述Q选自微管蛋白结合剂、DNA烷化剂、DNA嵌入剂、酶抑制剂、免疫调节剂、显像剂、多肽和核苷酸。15.如权利要求14所述的连接子-活性剂，其中Q选自美登素、耳他汀、加利车霉素、多柔比星、倍癌霉素和吡咯并苯并二氮杂。16.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：17.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：18.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：19.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：20.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：21.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：22.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：23.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：24.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：25.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：26.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：27.如权利要求1所述的连接子-活性剂，其中式I的结构是：28.一种具有下式的抗体-药物偶联物：或其药学上可接受的盐，其中：L1、L2、L代表连接子或可以为空；M代表连接基团；Q代表活性剂或可以为空；m代表从0到6的整数；n代表从0到8的整数；A是靶向部分；S是靶向部分之巯基基团的硫原子；以及每个R3和R4通过S和可与巯基反应的官能团之间的反应而形成。29.如权利要求28所述的抗体-药物偶联物，其中R3和R4是不同的。30.如权利要求28所述的抗体-药物偶联物，其中每个R3和R4独立地通过巯基与选自以下的基团反应而形成：以及它们的衍生物，其中R5、R6和R7独立地选自H、卤素、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、芳基、杂芳基、C3-C9环烷基、C3-C9杂环基、聚乙二醇、NO2、CN、SCN、OR8、SR9、NR10R11、C(＝O)R12、C(＝O)OR...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄长江，房健民，叶慧，张乐之，
申请(专利权)人：RC生物技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US