关于用于在蛋白药物缀合物中使用的接头的材料和方法技术

本申请涉及关于用于在蛋白药物缀合物中使用的接头的材料和方法。本申请涉及蛋白药物缀合物、制备所述蛋白药物缀合物的方法及其在疗法中的用途。具体地，本发明专利技术涉及包含球状蛋白、改进的接头和药物的蛋白药物缀合物，用于在靶向药物递送应用中使用。在靶向药物递送应用中使用。

【技术实现步骤摘要】
关于用于在蛋白药物缀合物中使用的接头的材料和方法
[0001]本申请是申请日为2015年10月27日，申请号为201580052243.2，专利技术名称为“关于用于在蛋白药物缀合物中使用的接头的材料和方法”的申请的分案申请。
[0002]本专利技术涉及蛋白药物缀合物和制备所述蛋白药物缀合物的方法。更具体地，本专利技术涉及提供蛋白、接头和药物例如细胞毒素以产生蛋白药物缀合物。另外，本专利技术提供了用于在蛋白药物缀合物中使用的改进的接头以及将所述接头引入所述蛋白药物缀合物中的方法。更具体地，蛋白药物缀合物可以是抗体药物缀合物(ADC)或含白蛋白和接头的药物缀合物。
[0003]已知蛋白药物缀合物，特别是抗体药物缀合物，提供将高效药物靶向递送至特定组织用于治疗。更特别地，已知ADC被用于抗癌治疗，所述ADC通常由抗体组成，所述抗体经由具有不稳定键的化学接头与生物活性的细胞毒性或药物有效荷载(payload)连接。由此类蛋白药物缀合物提供的靶向递送由抗体或类似物在健康和患病组织之间灵敏地辨别、从而确保高效药物的安全递送的能力导致。
[0004]因此，抗体，特别是单克隆抗体(mAb)在靶向研究、治疗、诊断和其他生物技术应用中是有用的。更特别地，mAb在靶向治疗和医药的领域中是有用的。mAb可通过以下方式而被利用：通过抗体药物缀合物(ADC)的方式并入到治疗中。如以上讨论的，ADC是除了其他以外，被认为在癌症的治疗中具有特定效用的一类生物活性药物，并且是相对新的技术。通常，(例如)用于治疗癌症的ADC将包含连接至细胞毒性有效荷载或药物的mAb，所述细胞毒性有效荷载或药物可提供细胞杀伤作用。mAb和细胞毒性材料(细胞毒素)之间的连接通常将由化学上稳定的接头分子提供。在本领域已知两种类型的ADC接头系统：可裂解的和不可裂解的。对于可裂解的ADC接头系统，存在优选地酶促驱动的释放机制，尽管化学上不稳定的可选的可裂解系统是已知的，如在由Humana Press出版的Methods in Molecular Biology,第1045卷,2013中详细描述的。在不可裂解的ADC接头系统中，释放途径是由当ADC被使用时通过细胞机制(cellular machinery)的mAb降解引起的。
[0005]ADCs(Seattle Genetics/Takeda Group)和(Genentech/Roche)在欧洲和美国的市场准入已经为增加研究该ADC类别的生物治疗药物铺平道路。
[0006]以下显示的(也被称为brentuximab vedotin)是针对蛋白CD30，所述蛋白CD30在经典霍奇金淋巴瘤(HL)和系统性间变性大细胞淋巴瘤(sALCL)中表达。Brentuximab vedotin由连接至组织蛋白酶可裂解接头(缬氨酸
‑
瓜氨酸)的嵌合单克隆抗体brentuximab(chimeric monoclonal antibody brentuximab)(cAC10，其靶向细胞膜蛋白CD30)、对氨基苄基氨基甲酸酯间隔物和抗有丝分裂剂单甲基奥瑞他汀E(monomethyl auristatin E，MMAE)组成。
[0007][0008]以下示出的是trastuzumab emtansine，是由连接至细胞毒性剂mertansine(DM1)的单克隆抗体曲妥珠单抗(Trastuzumab)组成的ADC。单独的曲妥珠单抗通过与HER2/neu受体结合阻止癌症细胞的生长，而mertansine进入细胞并通过与微管蛋白结合阻止细胞分裂；最后这种结合作用将导致细胞凋亡。缀合物通常被缩写为T
‑
DM1。每个trastuzumab emtansine分子由通过被称为SMCC的交联试剂与若干个mertansine(包含巯基的细胞毒性美登醇(maytansinoid))分子结合的单个曲妥珠单抗分子组成。SMCC为反式
‑4‑
(马来酰亚氨基甲基)环己烷
‑1‑
羧酸琥珀酰亚氨基酯，包含两个反应性官能团即琥珀酰亚胺酯和马来酰亚胺的双官能交联剂。SMCC的琥珀酰亚胺基团与曲妥珠单抗分子中的赖氨酸残基的游离氨基反应，并且SMCC的马来酰亚胺部分与mertansine的游离巯基连接，这在抗体和mertansine之间形成共价键。
[0009][0010]尽管ADC是本领域熟知的，但包含具有提供药物有效荷载的靶向递送的能力的球状蛋白(globular protein)的其他蛋白药物缀合物并不被熟知。例如，白蛋白可对此类蛋白药物缀合物中的抗体提供合适的替代方案。
[0011]白蛋白由三个结构上同源、大部分螺旋状的结构域(I、II和III)组成，每个结构域由两个亚结构域A和B组成。像其他的哺乳动物白蛋白，人白蛋白包含17个二硫桥(disulfide bridge)和在Cys34处的游离硫醇，在Cys34处的游离硫醇提供了血清中最大比例的游离硫醇。
[0012]白蛋白是负责血液的胶体渗透压的主要蛋白并且作为长链脂肪酸、胆红素、金属离子诸如铜(II)和镍(II)、钙和锌的转运媒介物(transport vehicle)发挥作用。白蛋白具有20天的近似血清半衰期，这可归因于蛋白的大小(约67kDa)并且还是通过新生Fc受体
(FcRn)再循环的结果。FcRn以pH依赖性的非竞争性方式再循环白蛋白以及抗体(更特别地IgG)，保护白蛋白以及抗体两者免于在溶酶体中的蛋白降解。循环白蛋白被内皮细胞内化，在所述内皮细胞中它在早期内体的酸性环境(pH 6)中与FcRn结合。这允许白蛋白被再循环至细胞的表面，并释放回血液(生理pH)中。白蛋白可共价地缀合至细胞毒性药物或可选地融合至基于蛋白的治疗性药物，以增加生物利用度并改善药物药代动力学。
[0013]实体肿瘤具有可渗透的脉管系统(vasculature)以及差的淋巴引流，这导致大分子(>40kDa)在肿瘤间质液内的积累和滞留。研究已表明白蛋白在多种恶性实体肿瘤中的滞留。对于白蛋白通过多种受体的特异性结合，还存在新出现的证据，所述多种受体中的一些已示出被高度地表达在恶性肿瘤细胞上。相似地，已知白蛋白由于血液
‑
关节屏障的渗透性的增加而在类风湿性关节炎患者的发炎的关节中积累。白蛋白在药物递送中的已知应用为利用包含半乳糖残基的白蛋白缀合物的肝靶向，所述白蛋白缀合物在与无唾液酸糖蛋白受体(ASGP
‑
R)相互作用后进入肝细胞，所述无唾液酸糖蛋白受体仅在这些细胞上以大的量和高的亲和力存在。
[0014]因此，这些靶向特性以及其利用度、生物降解能力、缺乏毒性和免疫原性并连同其明显长的半衰期，使白蛋白成为用于药物递送的合适候选物。因此，白蛋白代表对蛋白药物缀合物系统中的抗体的合适的替代方案。
[0015]药物或细胞毒性有效荷载向靶组织的成功递送取决于接头与蛋白和药物结合并维持结合直到蛋白药物缀合物到达靶组织的能力。因此，对提供用于提供成功递送的此类蛋白药物缀合物的替代性和/或改进的接头存在需求。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛋白药物缀合物，所述蛋白药物缀合物通过包含半胱氨酸的球状蛋白、接头和药物的反应形成，其中所述接头包含含氮杂环芳环，所述含氮杂环芳环包含乙烯基取代基，所述接头被表示为下式，其中：R1为(CH2)
n
‑
C(O)
‑
R，其中，
‑
R2选自与R1相同的基团、氢或烷基，
‑
n是从0至10的任何整数，
‑
R是氢氧化物(OH)、胺、聚(亚烷基二醇)基团或NH
‑
聚(亚烷基二醇)基团，其中所述球状蛋白经由所述半胱氨酸至所述乙烯基取代基的缀合被缀合至所述接头；其中所述药物经由所述R1基团、所述R2基团、或所述R1基团和所述R2基团被缀合至所述接头；并且其中所述球状蛋白为抗体或其片段。2.根据权利要求1所述的蛋白药物缀合物，其中所述抗体为单克隆抗体。3.根据任一前述权利要求所述的蛋白药物缀合物，其中所述药物为细胞毒素或治疗性肽或多肽。4.根据权利要求3所述的蛋白药物缀合物，其中所述细胞毒素为生物活性的细胞毒性材料。5.根据权利要求3或权利要求4所述的蛋白药物缀合物，其中所述细胞毒素为抗癌药物。6.根据任一前述权利要求所述的蛋白药物缀合物，其中所述接头包含聚(亚烷基二醇)基团。7.根据权利要求6所述的蛋白药物缀合物，其中所述聚(亚烷基二醇)基团为聚乙二醇(PEG)。8.根据权利要求6至7中任一项所述的蛋白药物缀合物，其中所述聚(亚烷基二醇)基团设有一个或更多个反应性官能团，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼，
申请(专利权)人：伊科思达医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：