Конъюгаты лиганда с несколькими лекарственными средствами

Конъюгаты лиганда с несколькими лекарственными средствами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

По данной заявке испрашивается приоритет согласно 35 U.S.C. § 119(e) по предварительной патентной заявке США с серийным номером № 60/709950, поданной 19 августа 2005 года, и предварительной патентной заявке с серийным номером № 60/787558, поданной 30 марта 2006 года, описания которых включены в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к композициям и способам для применения для направленной доставки лекарственного средства. В частности, настоящее изобретение относится к конъюгатам лиганда, включающим два или более лекарственных средств и их аналогов и производных, таким как конъюгаты связывающих рецептор для витамина соединений и двух или более лекарственных средств.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Иммунная система млекопитающих обладает средствами для распознавания и устранения опухолевых клеток, других патогенных клеток и проникающих чужеродных патогенов. Несмотря на то что в норме иммунная система обеспечивает интенсивную защиту, существует много примеров, когда опухолевые клетки, другие патогенные клетки или инфекционные агенты не поддаются иммунному ответу хозяина и пролиферируют или персистируют с сопутствующей патогенностью для хозяина. Для устранения, например, воспроизводящихся новообразований были разработаны химиотерапевтические средства и лучевая терапия. Однако многие из имеющихся в настоящее время химиотерапевтических средств и схем лучевой терапии обладают неблагоприятными побочными эффектами, поскольку они действуют не только посредством уничтожения патогенных клеток, но также они повреждают нормальные клетки организма-хозяина, такие как клетки кроветворной системы. Неблагоприятные побочные эффекты этих лекарственных средств против злокачественной опухоли демонстрируют необходимость в разработке новых лекарственных средств против патогенных популяций клеток, обладающих сниженной токсичностью для хозяина.

Исследователи разработали терапевтические протоколы для уничтожения патогенных клеток посредством нацеливания на такие клетки цитотоксических соединений. Во многих из этих протоколов с целью минимизировать доставку токсина к нормальным клеткам применяют токсины, конъюгированные с антителами, которые связываются с антигенами, присущими только патогенным клеткам или сверхэспрессирующимися ими. С использованием этого подхода были разработаны определенные иммунотоксины, состоящие из антител, направленных на определенные антигены на патогенных клетках, где антитела связаны с токсинами, такими как рицин, экзотоксин Pseudomonas, дифтерийный токсин и фактор некроза опухоли. Эти иммунотоксины нацелены на патогенные клетки, такие как опухолевые клетки, обладающие определенными антигенами, распознаваемыми антителом (Olsnes S., Immunol. Today, 10, p. 291-295, 1989; Melby EL., Cancer Res., 53(8), p. 1755-1760, 1993; Better M.D., международная публикация PCT № WO 91/07418, опубликованная 30 мая 1991).

Другим подходом для нацеливания на популяции патогенных клеток, таких как злокачественные клетки или чужеродные патогены, в организме-хозяине является повышение иммунного ответа хозяина против патогенных клеток для избежания необходимости введения соединений, которые также могут обладать независимой токсичностью для хозяина. Одной описанной стратегией для иммунотерапии является связывание антител, например, полученных способами генетической инженерии мультимерных антител, с поверхностью опухолевых клеток для экспонирования константного участка антител на клеточной поверхности и, таким образом, для индукции уничтожения опухолевых клеток различными опосредуемыми иммунной системой процессами (De Vita V.T., Biologic Therapy of Cancer, 2d ed. Philadelphia, Lippincott, 1995; Soulillou J.P., патент США № 5672486). Однако эти подходы были осложнены трудностями, связанными с определением опухолеспецифических антигенов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем описании описаны конъюгаты лиганда с лекарственными средствами и их аналоги и производные. Конъюгаты включают связывающие клеточный рецептор лиганды, которые ковалентно связаны с двумя или более лекарственными средствами, которые могут быть нацелены на клетки. Конъюгаты, описанные в настоящем описании, также могут включать поливалентный линкер для присоединения лигандов к лекарственным средствам.

В одном варианте осуществления описан связывающий рецептор конъюгат лекарственного средства. Конъюгат для доставки лекарственного средства включает лиганд для рецептора клеточной поверхности, два или более лекарственных средств или их аналоги или производные и необязательно поливалентный линкер, который, главным образом, может быть представлен формулой

(B)-(L)-(D)_n

где (В) представляет собой связывающую рецептор группу; (D) представляет собой лекарственное средство или его аналог или производное, подлежащее нацеливанию на клетку с помощью связывающей рецептор группы; (L) представляет собой поливалентный линкер и n представляет собой число, большее 1. Поливалентный линкер (L) может содержать несколько линкеров, ковалентно связанных друг с другом. Например, поливалентный линкер (L) может содержать один или несколько спейсерных линкеров (l_S) и/или высвобождаемых линкеров (l_r), где они соединены друг с другом и с лигандом и с лекарственным средством посредством одного или нескольких линкеров с гетероатомами (l_н). Эти различные линкеры можно выбирать и размещать в любом порядке для конструирования поливалентного линкера (L). В качестве примера, поливалентный линкер (L) можно конструировать из одного или нескольких из следующих двухвалентных линкеров:

где а, b, с, d и e представляют собой целые числа, такие как числа из диапазона от 0 до приблизительно 4, и (l_S), (l_н) и (l_r) представляют собой спейсерные линкеры, высвобождаемые линкеры, линкеры с гетероатомами соответственно. Дополнительные иллюстративные примеры двухвалентных линкеров, которые можно использовать для конструирования поливалентных линкеров, описанных в настоящем описании, описаны в патентной заявке США с серийным № 10/765336 (также встречающейся как публикация патентной заявки США № US 2005/0002942 А1) и международной публикации РСТ № WO 2006/012527, описания которых включены в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме.

Следует понимать, что поливалентные линкеры могут соединять связывающую рецептор группу с двумя или более лекарственными средствами в виде множества структурных конфигураций, включая, но не ограничиваясь ими, следующие иллюстративные общие формулы:

где В представляет собой связывающий рецептор лиганд, каждый из (L¹), (L²) и (L³) представляет собой поливалентный линкер, сконструированный из одного или нескольких спейсерных линкеров, высвобождаемых линкеров или линкеров с гетероатомами, и каждый из (D¹), D² и D³ представляет собой лекарственное средство или его аналог или производное. Также в настоящем описании рассматривают другие варианты, включающие дополнительные лекарственные средства или их аналоги или производные, дополнительные линкеры и дополнительные конфигурации по расположению каждого из (В), (L) и (D).

В одном варианте в конъюгаты для доставки лекарственного средства, описанные в настоящем описании, включено более одного связывающего рецептор лиганда, включая, но не ограничиваясь ими, следующие иллюстративные общие формулы:

где каждый В представляет собой связывающий рецептор лиганд, каждый из (L¹), (L²) и (L³) представляет собой поливалентный линкер, сконструированный из одного или нескольких спейсерных линкеров, высвобождаемых линкеров и/или линкеров с гетероатомами, и каждый из (D¹), D² и D³ представляет собой лекарственное средство или его аналог или производное. Также в настоящем описании рассматривают другие варианты, включающие дополнительные лекарственные средства или их аналоги или производные, дополнительные линкеры и дополнительные конфигурации по расположению каждого из (В), (L) и (D). В одном варианте связывающие рецептор лиганды предназначены для одного и того же рецептора, и в другом варианте связывающие рецептор лиганды предназначены для различных рецепторов.

В одном иллюстративном варианте осуществления конъюгатов для доставки лекарственного средства, описанных в настоящем описании, поливалентный линкер включает по меньшей мере один высвобождаемый линкер (l_r). В другом иллюстративном варианте осуществления конъюгатов для доставки лекарственного средства, описанных в настоящем описании, поливалентный линкер включает по меньшей мере два высвобождаемых линкера (l_r)₂. В другом иллюстративном аспекте поливалентный линкер (L) включает по меньшей мере один высвобождаемый линкер (l_r), который представляет собой не дисульфидный высвобождаемый линкер. В другом иллюстративном аспекте поливалентный линкер (L) обладает по меньшей мере двумя высвобождаемыми линкерами (l_r)₂, где один высвобождаемый линкер представляет собой не дисульфидный высвобождаемый линкер. Понятно, что, когда в поливалентный линкер включено более одного высвобождаемого линкера, эти высвобождаемые линкеры могут быть соседними. Далее, понятно, что, когда в поливалентном линкере два высвобождаемых линкера являются соседними, два высвобождаемых линкера могут совместно обеспечивать высвобождение лекарственного средства.

В другом варианте осуществления поливалентный линкер включает по меньшей мере один спейсерный линкер, который представляет собой пептид, образованный из аминокислот. В одном аспекте пептид включает встречающиеся в природе аминокислоты и их стереоизомеры. В другом аспекте пептид образован только из встречающихся в природе аминокислот и их стереоизомеров.

Лиганды, описанные в настоящем описании, как правило, включают лиганды рецепторов клеточной поверхности. Иллюстративные лиганды, пригодные в конъюгатах, описанных в настоящем описании, включают, но не ограничиваются ими, витамины и другие группы, которые связываются с рецептором для витамина, переносчиком или другим представленным на поверхности белком, который специфично связывает витамины или их аналоги или производные, пептидные лиганды, идентифицированные посредством скрининга библиотеки, специфичные в отношении опухолевых клеток пептиды, специфичные в отношении опухолевых клеток аптамеры, специфичные в отношении опухолевых клеток углеводы, специфичные в отношении опухолевых клеток моноклональные или поликлональные антитела. Fab или scFv (т.е. одноцепочечный вариабельный участок) фрагменты антител, например, такие как Fab-фрагмент антитела, направленный против EphA2 или других белков, специфично экспрессируемых или доступных только на метастазирующих злокачественных клетках, низкомолекулярные органические молекулы, образованные из комбинаторных библиотек, факторы роста, такие как EGF, FGF, инсулин и инсулинподобные факторы роста, и гомологичные полипептиды, соматостатин и его аналоги, трансферрин, комплексы липопротеинов, соли желчных кислот, селектины, стероидные гормоны, содержащие Arg-Gly-Asp пептиды, ретиноиды, различные галектины, лиганды δ-опиодиных рецепторов, лиганды рецептора для холицистокинина А, лиганды, специфичные для рецепторов для ангиотензина AT1 или АТ2, лиганды для пероксисомных пролифератор-активируемых рецепторов λ, β-лактамные антибиотики, такие как пенициллин, низкомолекулярные органические молекулы, включающие противомикробные лекарственные средства, и другие молекулы, которые специфично связываются с рецептором, предпочтительно экспрессируемым на поверхности опухолевых клеток или на инфекционном организме, противомикробные и другие лекарственные средства, разработанные для встраивания в связывающий карман конкретного рецептора, на основе кристаллической структуры рецептора или другого белка клеточной поверхности, лиганды опухолевых антигенов или другие молекулы, предпочтительно экспрессируемые на поверхности опухолевых клеток, или фрагменты любой из этих молекул.

Опухолеспецифические антигены, которые могут функционировать в качестве участка для связывания для конъюгатов лиганд-лекарственное средство, включают внеклеточные эпитопы членов семейства белков эфринов, таких как EphA2. Экспрессия EphA2 в нормальных клетках ограничена областями соединения клеток, однако в метастазирующих опухолевых клетках EphA2 распределен по всей поверхности клеток. Таким образом, EphA2 на метастазирующих клетках может быть доступным для связывания, например, с Fab-фрагментом антитела, конъюгированным с лекарственным средством, или его аналогом или производным, в то время как на нормальных клетках белок не является доступным для связывания с Fab-фрагментом, что приводит к тому, что конъюгат лиганд-лекарственное средство является специфичным в отношении метастазирующих злокачественных клеток.

Лекарственные средства и их различные аналоги и производные, описанные в настоящем описании, главным образом, представляют собой лекарственные средства для устранения, уничтожения, препятствования росту и/или снижения роста популяции патогенных клеток, включающих инфекционных агентов, злокачественные опухоли, опухоли и т.п. Кроме того, лекарственные средства и их различные аналоги и производные, пригодные в конъюгатах, описанных в настоящем описании, могут обладать широким множеством механизмов действия, включая, но не ограничиваясь ими, алкилирующие средства, ингибиторы микротрубочек, включающие ингибиторы, которые стабилизируют и/или дестабилизируют образование микротрубочек, включая средства на основе бета-тубулина, ингибиторы циклинзависимых киназ (CDK), такие как CDKN1a, CDKN1b и т.п., ингибиторы топоизомеразы, ингибиторы белкового синтеза, ингибиторы протеинкиназ, включающие ингибиторы Ras, Raf, РКС, PI3K и т.п., ингибиторы транскрипции, антифолаты, блокаторы белков теплового шока и т.п.

В другом варианте осуществления описана фармацевтическая композиция. Фармацевтическая композиция содержит конъюгат для доставки лекарственного средства, описанный в настоящем описании, в сочетании с фармацевтически приемлемым носителем, наполнителем и/или разбавителем для него.

В другом варианте осуществления описан способ устранения популяции патогенных клеток в животном-хозяине. В одном иллюстративном аспекте члены патогенной клеточной популяции обладают доступным участком для связывания связывающей рецептор группы или ее аналога или производного, и этот участок связывания экспрессируется только патогенными клетками, сверхэкспрессируется или предпочтительно экспрессируется ими. Способ включает стадию введения хозяину конъюгата для доставки лекарственного средства, описанного в настоящем описании, или его фармацевтической композиции, как описано в настоящем описании.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

На ФИГ.1А представлена относительная аффинность связывания соединения примера 9 (■, 0,24) относительно фолиевой кислоты (●, 1,0) с рецептором фолиевой кислоты.

На ФИГ.1В представлена активность соединения примера 9 в отношении включения ³H-тимидина в клетки KB при избытке фолиевой кислоты (о) и без него (●); IC₅₀ соединения примера 2 составляет приблизительно 58 нМ.

На ФИГ.2 представлена относительная аффинность связывания соединения примера 11 (■, 0,21) относительно фолиевой кислоты (●, 1,0) с рецепторами фолиевой кислоты.

На ФИГ.3 представлена активность соединения примера 11 (конъюгат с несколькими лекарственными средствами) в отношении включения ³H-тимидина при избытке фолиевой кислоты (о) и без него (●); IC₅₀ соединения примера 11=5 нМ.

На ФИГ.4 представлена цитотоксическая активность соединения примера 11 in vitro (а) в отношении трех различных опухолевых клеточных линий (KB, 4T-1c12 и ID8-C115) по сравнению с соединением примера 11+ избыток фолиевой кислоты (b).

На ФИГ.5А представлена активность соединения примера 11 при 1 мкмоль/кг TIW (6 доз) (●) и 2 мкмоль/кг TIW (6 доз) (▼) в отношении FR-положительных опухолей М109 у мышей Balb/c относительно контролей без введения (■).

На ФИГ.5В представлено отсутствие эффекта соединения примера 11 при 1 мкмоль/кг TIW (6 доз) (●) и 2 мкмоль/кг TIW (6 доз) (▼) на массу мышей Balb/c относительно контролей без введения (■).

На ФИГ.6 представлена активность соединения примера 11 при 1 мкмоль/кг TIW в течение 2 недель (6 доз) на FR-положительные опухоли KB с 40 мкмоль/кг ЕС20 (комплекс рения) (□) и без него (■) относительно контролей без введения (●); соединение примера II отдельно показало 5/5 полных ответов; соединение примера 11+ЕС20 показали 0/5 полных ответов.

На ФИГ.7 представлено отсутствие эффекта соединения примера 11 при 1 мкмоль/кг TIW в течение 2 недель (6 доз) на массу мышей nu/nu с 40 мкмоль/кг ЕС20 (комплекс рения) (D) и без него (■) относительно контролей без введения (●).

На ФИГ.8 представлена активность соединения примера 11 при 1 мкмоль/кг TIW в течение 2 недель (6 доз) в отношении подкожных ксенотрансплантатов опухолей KB человека, имплантированных мышам nude с 40 мкмоль/кг ЕС20 (комплекс рения) (b) и без него (с) относительно контролей без введения (а); соединение примера 11 отдельно показало 5/5 полных ответов; соединение примера 11+ЕС20 показали 0/5 полных ответов.

На ФИГ.9 представлено отсутствие эффекта соединения примера 11 при 1 мкмоль/кг TIW в течение 2 недель (6 доз) на массу мышей nude с 40 мкмоль/кг ЕС20 (комплекс рения) (b) и без него (с) относительно контролей без введения (а).

На ФИГ.10 представлена активность соединения примера 11 при 2 мкмоль/кг TIW (е) на положительные в отношении рецептора для фолата опухоли человека у мышей nude по сравнению со смесью неконъюгированных основных лекарственных средств, митомицином С и дезацетилвинбластином моногидразидом при 0,5 мкмоль/кг TIW (b), 1 мкмоль/кг TIW (с) и 2 мкмоль/кг TIW (d) и по сравнению с контролями без введения (а).

На ФИГ.11 представлено отсутствие эффекта соединения примера 11 при 2 мкмоль/кг TIW в течение 2 недель (е) на массу мышей nude по сравнению с контролями (а). Снижение массы происходило при всех трех дозах смеси неконъюгированных основных лекарственных средств, митомицина С и дезацетилвинбластина моногидразида (0,5 мкмоль/кг TIW (b), 1 мкмоль/кг TIW (с), 2 мкмоль/кг TIW (d)). Введение высокой дозы (d) прекратили ранее 20 суток.

На ФИГ.12 представлена активность соединения примера 11 в отношении крупных опухолей KB трех размеров, 250 мм³ (b), 500 мм³ (с) и 750 мм³ (d) у мышей nu/nu при 2 мкмоль/кг TIW в течение 2 недель по сравнению с контролями (а).

На ФИГ.13 представлена активность соединения примера 11 (е) по сравнению с конъюгатами только одного лекарственного средства митомицина С (b), дезацетилвинбластина моногидразида (с) или смеси этих двух конъюгатов с одним лекарственным средством (d) по сравнению с контролями (а).

На ФИГ.14 представлено отсутствие активности соединения примера 11 (b) при введении 2 мкмоль/кг TIW в течение двух недель в отношении отрицательных по рецептору для фолата опухолей 4Т1 у мышей Ваblb/с по сравнению с контролями (а). Данные на ФИГ.14 показывают, что соединение примера 11 (b) не обладает никаким эффектом на опухоли по сравнению с контролями (а) вследствие отсутствия рецепторов для фолата на этих опухолях.

На ФИГ.15 представлена активность соединения примера 12 в отношении включения ³H-тимидина в FR-положительные клетки КВ.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В настоящем описании описаны конъюгаты лиганда с лекарственными средствами, и их аналогами и производными. Конъюгаты включают связывающие клеточный рецептор лиганды, включая лиганды для рецепторов клеточной поверхности, которые ковалентно присоединены к двум или более лекарственным средствам, которые могут быть нацелены на клетки, включая патогенные клетки. Конъюгаты, описанные в настоящем описании, также могут включать поливалентный линкер для присоединения лигандов к лекарственным средствам.

Описаны связывающие рецептор конъюгаты для доставки лекарственного средства, содержащие связывающую рецептор группу (В), поливалентный линкер (L) и два или более лекарственных средств, или аналогов лекарственных средств, или производных лекарственных средств, (D)_n, где n больше или равно 2. В конъюгатах для доставки, описанных в настоящем описании, каждый из связывающей рецептор группы (В) и двух или более лекарственных средств (D)_n связаны с поливалентным линкером (L) через независимо выбранный линкер с гетероатомом (l_н). Поливалентный линкер (L) содержит один или несколько спейсерных линкеров, линкеров с гетероатомом и высвобождаемых линкеров и их сочетания в любом порядке.

В одном варианте осуществления описан связывающий рецептор конъюгат для доставки лекарственного средства. Конъюгат для доставки лекарственного средства содержит лиганд, такой как лиганд для рецептора клеточной поверхности, два или более лекарственных средств или их аналогов или производных и необязательно поливалентный линкер, который, главным образом, может быть представлен формулой

(B)-(L)-(D)_n

где (В) представляет собой связывающую рецептор группу; (D) представляет собой лекарственное средство или его аналог или производное, подлежащее нацеливанию на клетку посредством связывающей рецептор группы; (L) представляет собой поливалентный линкер и n представляет собой целое число, большее 1. Поливалентный линкер (L) может содержать несколько линкеров, ковалентно связанных друг с другом. Например, поливалентный линкер (L) может содержать один или несколько спейсерных линкеров (l_S) и/или высвобождаемых линкеров (l_r), где все они соединены другим с другом и с лигандом и лекарственном средством посредством одного или нескольких линкеров с гетероатомом (l_H). Для конструирования поливалентного линкера (L) эти различные линкеры можно выбирать и располагать в любом порядке.

В качестве иллюстративного примера поливалентный линкер (L) может быть сконструирован из одного или нескольких из следующих двухвалентных линкеров:

где а, b, с, d и е представляют собой целые числа, такие как числа из диапазона от 0 до приблизительно 4, и (l_S), (l_н) и (l_r) представляют собой спейсерные линкеры, высвобождаемые линкеры, линкеры с гетероатомом соответственно. Дополнительные иллюстративные примеры двухвалентных линкеров, которые можно использовать для конструирования поливалентных линкеров, описанных в настоящем описании, описаны в патентной заявке США с серийным № 10/765336 (также встречающейся как публикация патентной заявки США № US 2005/0002942 А1) и в международной публикации РСТ № WO 2006/012527, описание которых включено в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме.

Следует понимать, что поливалентные линкеры могут соединять связывающую рецептор группу с двумя или более лекарственными средствами в виде разнообразных структурных конфигураций, включая, но не ограничиваясь ими, следующие иллюстративные общие формулы:

где В представляет собой связывающий рецептор лиганд, каждый из (L¹), (L²) и (L³) представляет собой поливалентный линкер, сконструированный из одного или нескольких спейсерных линкеров, высвобождаемых линкеров и/или линкеров с гетероатомами, и каждый из (D¹), D² и D³ представляет собой лекарственное средство или его аналог или производное. Также в настоящем описании рассматривают другие варианты, включая дополнительные лекарственные средства или их аналоги или производные, дополнительные линкеры и дополнительные конфигурации по расположению каждого из (В), (L) и (D).

В одном варианте в конъюгаты для доставки лекарственного средства, описанные в настоящем описании, включено более одного связывающего рецептор лиганда, включая, но не ограничиваясь ими, следующие иллюстративные общие формулы:

где каждый В представляет собой связывающий рецептор лиганд, каждый из (L¹), (L²) и (L³) представляет собой поливалентный линкер, сконструированный из одного или нескольких спейсерных линкеров, высвобождаемых линкеров и/или линкеров с гетероатомами, и каждый из (D¹), D² и D³ представляет собой лекарственное средство или его аналог или производное. Также в настоящем описании рассмотрены другие варианты, включающие дополнительные лекарственные средства или их аналоги или производные, дополнительные линкеры и дополнительные конфигурации по расположению каждого из (В), (L) и (D). В одном варианте связывающие рецептор лиганды представляют собой лиганды для одного и того же рецептора, и в другом варианте связывающие рецептор лиганды представляют собой лиганды для различных рецепторов. Понятно, и как показано выше в формулах, что в конъюгаты для доставки лекарственного средства, описанные в настоящем описании, может быть включено более одного поливалентного линкера. Понятно, что в одном аспекте количество линкеров выбирают в зависимости от конфигурации связывающих рецептор лигандов и лекарственных средств.

Например, в одном иллюстративном варианте осуществления способа, посредством которого ковалентно связывают линкеры для образования поливалентного линкера, или части поливалентного линкера, линкеры с гетероатомом, спейсерные линкеры и высвобождаемые линкеры соединяют с образованием поливалентной группы формулы:

где формула также может быть изображена как

где (l_s)¹ представляет собой трипептид Asp-Asp-Asp, (l_S)₂  представляет собой Cys, (l_r)¹ представляет собой S-S, (l_S)³ представляет собой СН₂СН₂, (l_н)¹ представляет собой О, (l_r)² представляет собой C(O)NHNH, (l_S)⁴ представляет собой o-Lys, (l_S)⁵ представляет собой С(O)СН₂СН₂, (l_r)³ представляет собой S-S и (l_S)⁶ представляет собой CH₂CH₂.

Лиганды для рецепторов клеточной поверхности, пригодные для описанных в настоящем описании конъюгатов, включают, но не ограничиваются ими, витамины и другие группы, которые связываются с рецептором для витамина, переносчиком или другим представленным на поверхности белком, который специфично связывает витамины или их аналоги или производные, пептидные лиганды, идентифицированные посредством скрининга библиотек, специфичные в отношении опухолевых клеток пептиды, специфичные в отношении опухолевых клеток аптамеры, специфичные в отношении опухолевых клеток углеводы, специфичные в отношении опухолевых клеток моноклональные или поликлональные антитела, фрагменты антител Fab или scFv (т.е. одноцепочечный вариабельный участок) например, такой как Fab-фрагмент антитела, направленного на ЕрhА2 или другие белки, специфично экспрессируемые или имеющиеся только на метастазирующих злокачественных клетках, низкомолекулярные органические молекулы, образованные из комбинаторных библиотек, факторы роста, такие как EGF, FGF, инсулин и инсулиноподобные факторы роста, и гомологичные полипептиды, соматостатин и его аналоги, трансферрин, комплексы липопротеинов, соли желчных кислот, селектины, стероидные гормоны, содержащие пептиды Arg-Gly-Asp, ретиноиды, различные галектины, лиганды δ-опиодного рецептора, лиганды рецептора для холицистокинина А, лиганды, специфичные для рецепторов для ангиотензина AT1 или АТ2, лиганды для пероксисомных пролифератор-активируемых рецепторов λ, β-лактамные антибиотики, такие как пенициллин, низкомолекулярные органические молекулы, включающие противомикробные лекарственные средства, и другие молекулы, которые специфично связываются с рецептором, предпочтительно экспрессируемым на поверхности опухолевых клеток или на инфекционном организме, противомикробные и другие лекарственные средства, разработанные для встраивания в связывающий карман конкретного рецептора, на основе кристаллической структуры рецептора или другого белка клеточной поверхности, лиганды опухолевых антигенов или другие молекулы, предпочтительно экспрессируемые на поверхности опухолевых клеток, или фрагменты любой из этих молекул. Пример опухолеспецифического антигена, который может функционировать в качестве участка для связывания для конъюгатов лиганд-лекарственное средство, включает внеклеточные эпитопы члена семейства белков эфринов, такого как EphA2. Экспрессия EphA2 в нормальных клетках ограничена областями соединения клеток, однако EphA2 распределен по всей поверхности клеток в метастазирующих опухолевых клетках. Таким образом, EphA2 на метастазирующих клетках может быть доступным для связывания, например, с Fab-фрагментом антитела, конъюгированным с лекарственным средством или его аналогом или производным, в то время как белок не является доступным для связывания с Fab-фрагментом на нормальных клетках, что приводит к тому, что конъюгат лиганд-лекарственное средство является специфичным в отношении метастазирующих злокачественных клеток.

В одном варианте осуществления связывающая рецептор группа представляет собой витамин или связывающий рецептор для витамина его аналог или производное, такой как витамины и их аналоги и производные, которые способны связывать рецепторы для витаминов.

Витамины, которые можно использовать в соответствии со способами и соединениями, описанными в настоящем описании, включают карнитин, инозитол, липоевую кислоту, пиридоксаль, аскорбиновую кислоту, ниацин, пантотеновую кислоту, фолиевую кислоту, рибофлавин, тиамин, биотин, витамин В12, витамины A, D, Е и K, другие сходные молекулы витаминов, их аналоги и производные и их сочетания. Эти витамины и их связывающие рецептор аналоги и производные представляют собой иллюстративные группы для нацеливания, которые можно присоединять к соединениям лекарственного средства или их аналогам или производным, посредством поливалентных линкеров (L), описанных в настоящем описании, для получения конъюгатов для доставки лекарственного средства.

В одном иллюстративном аспекте витамин может представлять собой фолиевую кислоту, аналог фолиевой кислоты или другую связывающую рецептор для фолата молекулу. Иллюстративные примеры аналогов фолата, которые можно использовать, включают фолиновую кислоту, птероилполиглутаминовую кислоту, птероевую кислоту и другие их аминокислотные производные и связывающие рецептор для фолата птеридины, такие как тетрагидроптерины, дигидрофолаты, тетрагидрофолаты, и их деаза- и дидеаза-аналоги. Термины "деаза"- и "дидеаза"-аналоги относится к известным в данной области аналогам, имеющим атом углерода, замещенный одним или двумя атомами азота во встречающейся в природе структуре фолиевой кислоты. Например, деаза-аналоги включают 1-деаза-, 3-деаза-, 5-деаза-, 8-деаза- и 10-деаза-аналоги. Дидеаза-аналоги включают, например, 1,5-дидеаза-, 5,10-дидеаза-, 8,10-дидеаза- и 5,8-дидеаза-аналоги. Указанные выше аналоги фолиевой кислоты обычно называют "фолатами", что отражает их способность связываться с рецепторами для фолата. Другие связывающие рецептор для фолата аналоги включают аминоптерин, аметоптерин (метотрексат), N¹⁰-метилфолат, 2-дезаминогидроксифолат, деаза-аналоги, такие как 1-деазаметоптерин или 3-деазаметоптерин и 3',5'-дихлор-4-амино-4-дезокси-N¹⁰-метилптероилглутаминовая кислота (дихлорметотрексат). Другие пригодные лиганды, способные связываться с рецепторами для фолата для запуска опосредуемого рецептором эндоцитозного транспорта конъюгата для доставки лекарственного средства, включают антитела к рецептору для фолата. Таким образом, в одном иллюстративном аспекте для запуска трансмембранного транспорта комплекса можно использовать соединение барвинка в комплексе с антителом к рецептору для фолата.

Иллюстративные варианты осуществления аналогов и/или производных витаминов также включают аналоги и производные биотина, такие как биоцитин, биотина сульфоксид, оксибиотин и другие связывающие рецептор для биотина соединения и т.п. Понятно, что также в настоящем описании рассматривают аналоги и производные других витаминов, описанных в настоящем описании.

В настоящем описании рассматривают любую форму описанных конъюгатов, и она определяется тем, каким образом соединены лекарственные средства, связывающая рецептор группа и различные поливалентные линкеры. В одном аспекте общая трехмерная форма описанных в настоящем описании конъюгатов является линейной. В другом аспекте общая трехмерная форма описанных в настоящем описании конъюгатов представляет собой форму "Y" или "Т". В другом аспекте общая форма описанных в настоящем описании конъюгатов представляют собой форму "X" или форму креста.

В одном иллюстративном варианте осуществления конъюгатов для доставки лекарственного средства, описанных в настоящем описании, поливалентный линкер включает по меньшей мере один высвобождаемый линкер (l_r). В другом иллюстративном варианте осуществления конъюгатов для доставки лекарственного средства, описанных в настоящем описании, поливалентный линкер включает по меньшей мере два высвобождаемых линкера (l_r)₂. В другом иллюстративном аспекте поливалентный линкер (L) включает по меньшей мере один высвобождаемый линкер (l_r), который представляет собой не дисульфидный высвобождаемый линкер. В другом иллюстративном аспекте поливалентный линкер (L) обладает по меньшей мере двумя высвобождаемыми линкерами (l_r)₂, где один высвобождаемый линкер представляет собой не дисульфидный высвобождаемый линкер. Понятно, что, когда в поливалентный линкер включено более одного высвобождаемого линкера, эти высвобождаемые линкеры могут быть соседними. Далее, понятно, что, когда два высвобождаемых линкера являются соседними в поливалентном линкере, два высвобождаемых линкера могут совместно обеспечивать высвобождение лекарственного средства. Как используют в настоящем описании, термин "высвобождаемый линкер" и также известный как "расщепляемый линкер" относится к линкеру, который включает по меньшей мере одну связь, которая может разрушаться в физиологических условиях (например, рН-лабильную, неустойчивую к кислотам, неустойчивую к окислению или неустойчивую к ферментам связь). Следует понимать, что такие физиологические условия, приводящие к разрушению связи, включают стандартные реакции химического гидролиза, которые проходят, например, при физиологических значениях рН или в результате компартментализации в клеточной органелле, такой как эндосома, имеющей более низкие значения рН, чем цитозольные значения рН.

Понятно, что расщепляемая связь может соединять два соседних атома в высвобождаемом линкере, и/или она может соединять другие линкеры или (В) и/или (D), как описано в настоящем описании, на любом или обоих концах высвобождаемого линкера. В случае когда расщепляемая связь соединяет два соседних атома в высвобождаемом линкере, после разрушения связи высвобождаемый линкер разделяется на два или более фрагментов. Альтернативно в случае, если расщепляемая связь расположена между высвобождаемым линкером и другой группой, такой как линкер с гетероатомом, спейсерный линкер, другой высвобождаемый линкер, лекарственное средство или его аналог или производное или витамин или его аналог или производное, то после разрушения связи высвобождаемый линкер отделяется от другой группы.

Лабильность расщепляемой связи можно корректировать, например, посредством замещения в расщепляемой связи или рядом с ней, такого как включение альфа-ветвления рядом с расщепляемой дисульфидной связью, повышение гидрофобности заместителей на оксиде кремния в группе, имеющей связь оксид кремния-кислород, которая может быть гидролизована, получение гомологов алкоксигрупп, которые могут образовывать часть кеталя или ацеталя, которая может быть гидролизована и т.п.

Иллюстративные ме