專利名稱：治療劑或細胞毒性劑與生物活性肽的偶聯(lián)物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及治療劑或細胞毒性劑與生物活性肽的偶聯(lián)物及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
氨基甲酸酯化合物作為前體藥物(prodrug)為人所熟知。氨基甲酸酯化合物非常 適合于前體藥物的設(shè)計，因為它們可以用于母體藥物的再生，而不管與載體分子之間的連 接點是羥基基團還是胺基基團。基于分子內(nèi)環(huán)化的氨基甲酸酯前體藥物從20世紀80年代 開始即有報道。例如，美國專利4812590(相應(yīng)于EP0296811)披露了 4-羥基甲氧基苯氨 基甲酸酯的衍生物作為前體藥物以在黑素瘤中給予和濃縮4-羥基甲氧基苯。Vigroux等 (J. Med. Chem. 38，3983-3994，19卯)公開了對乙酰氨基酚整合N-(取代2-羥苯基)和N-(取 代2-羥丙基)氨基甲酸酯作為前體藥物。理想的前體藥物設(shè)計是將藥物與生物活性載體整合以使藥物在血液循環(huán)中十分 穩(wěn)定，而在靶細胞中內(nèi)化時釋放出藥劑。通過不同的化學(xué)方法，利用不同類型的接頭技術(shù)企 圖達到該目的。特別考慮的是兩種類型的生物降解現(xiàn)象，即被動水解和酶水解。被動水解 發(fā)生在簡單的化學(xué)分解導(dǎo)致的分子降解過程中；酯、碳酸酯、酰胺和氨甲酸乙酯均對水解有 不同程度的敏感性，在堿性PH條件下，穩(wěn)定性順序如下氨甲酸乙酯>酰胺>碳酸酯>酯。 酶水解發(fā)生在血液循環(huán)和內(nèi)化過程中。如果欲期目的是將偶聯(lián)物傳送到靶細胞中，則需要 偶聯(lián)物對血漿中的酶具有較高的抗性，因為這些酶在血液循環(huán)過程中能夠降解復(fù)合物。通 常利用的酯衍生物不是特別理想的選擇，因為作為接頭可被在血液中普遍存在的酯酶所降 解。另外一種接頭技術(shù)是利用在細胞內(nèi)和細胞外之間存在的pH差別。溶酶體負責細 胞內(nèi)的分子降解，合適的PH值為4-6，而血漿和細胞外液體的pH值為7. 4。可以設(shè)計一種 在PH 7時穩(wěn)定而在pH 5時被降解的接頭，假設(shè)偶聯(lián)物不為被動水解或血漿中的酶水解，那 么這種接頭可以用于將偶聯(lián)物傳遞到靶細胞。然而，這種接頭技術(shù)不適合于肽偶聯(lián)物，這是 因為合成肽的多數(shù)合成(work-up)和純化是在酸性介質(zhì)中進行的。另外的化學(xué)接頭技術(shù)是利用溶酶體中的特定的酶。例如，許多肽序列在血漿中穩(wěn) 定，但可被特定的溶酶體酶所切割。許多這些治療方法中，正如瘤形成疾病的標準治療方法一樣，均具有毒副作用，這 就嚴重限制了對病人給予活性藥劑的量。此外，許多活性藥劑導(dǎo)致組織特異性毒性，進一步 限制了傳遞給靶組織的劑量。例如，許多蒽環(huán)族(anthracycline family)成員對心臟具有 毒性導(dǎo)致這類化學(xué)治療劑的最大劑量的降低。促生長素抑制素、鈴蟾肽和其它生物活性肽類似物已用于檢測那些過量表達特異于這些肽的受體的腫瘤細胞(如參見Denzler and Reubi, Cancer 85(1) 188-198，1999)。 況且，促生長素抑制素、鈴蟾肽和其它生物活性肽類似物在與其受體結(jié)合后很快被內(nèi)化 (如參見Lukinius et al，Acta One. 38 :383_387，1999)。這種肽類似物的內(nèi)化可能導(dǎo)致轉(zhuǎn) 移到細胞核(Chen 等，Am. J. Physiol. Renal Physio, 279 :F440_F448，2000)。促生長素抑制素類似物結(jié)合到促生長素抑制素受體亞型，后者存在于特定正?；?發(fā)病組織的表面。促生長素抑制素受體在特異性發(fā)病組織中上調(diào)，包括炎性腸道疾病、類風 濕性關(guān)節(jié)炎、各種腫瘤以及提供腫瘤的血管(Denzler and Reubi, Cancer,85 =4188-198, 1999)。類似地，特異于其它生物活性肽的受體，P物質(zhì)(Substance P)，在許多疾病中上調(diào)。至少有5個促生長素抑制素受體亞型被鑒定出，而腫瘤可以表達各種受體亞型 (Shaer, et al.，Int. J. Cancer 70 =530-537,1997)。天然的促生長素抑制素和其類似物對 這些受體亞型呈現(xiàn)出不同的結(jié)合特性，使肽類似物能夠精確靶向特異的發(fā)病組織。許多細胞毒性劑的物理和化學(xué)特性使藥物結(jié)合到活性肽上存在問題，如促生長素 抑制素、鈴蟾肽。例如，藥物可以減少類似物的結(jié)合特異性或生物活性，限制了作為靶向劑 的效力。此外，治療劑和細胞毒性劑具備的化學(xué)性質(zhì)可能促進在特定組織中藥物-肽類似 物的積累，增大毒性和降低效果。有效的方法是將細胞毒性劑與靶向分子如生物活性肽或 抗體連接，但仍然保持每一種成分的活性以滿足治療效果最大化的需求，同時將毒性降至 最低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及治療劑或細胞毒性劑與靶向部分的偶聯(lián)物。具體的是，本發(fā)明涉及具 有可切割的化學(xué)接頭的偶聯(lián)物，以降低治療劑或細胞毒性劑在血液循環(huán)中的釋放，因而使 偶聯(lián)物的活性成分能更容易被細胞內(nèi)化，以及容易控制活性成分在細胞內(nèi)的釋放速率。相應(yīng)地，一方面，本發(fā)明涉及通過氨基甲酸酯接頭偶聯(lián)到化學(xué)物質(zhì)上的生物活 性肽。本發(fā)明偶聯(lián)物具有許多優(yōu)點，如保持肽的生物活性、增強偶聯(lián)物在血漿中的穩(wěn)定 性及其連接化合物在細胞內(nèi)的釋放。本發(fā)明偶聯(lián)中使用的肽優(yōu)選為促生長素抑制素、促 生長素抑制素類似物、鈴蟾肽、鈴蟾肽類似物、KiSS肽及其類似物、硬骨魚緊張肽II肽 及其類似物、GnRH I和II肽及其類似物、奧曲肽、depreotide, vapreotide、血管活性腸 肽(VIP)、縮膽囊素(CCK)、胰島素樣生長因子(IGF)、含RGD肽、黑素細胞刺激激素(MSH) 肽、神經(jīng)降壓素、降鈣素、含有抗腫瘤抗體的互補決定區(qū)的肽、谷胱甘肽、YIGSR(白細胞 親合(leukocyte-avid)肽，如P483H，其包含血小板因子_4 (PF-4)的肝素結(jié)合區(qū)和富含 賴氨酸序列)、心房利鈉肽(ANP)、β-淀粉樣肽、δ-阿片拮抗劑(如[125I] ITIPP(psi) [H-Tyr (3，I)-Ticpsi [CH2NH]Phe-Phe-ΟΗ] ；ITIPP (psi))、膜聯(lián)蛋白-V、內(nèi)皮素、白細胞介素 (IL)-1、IL-lra, IL-2和IL-8、白三烯B4 (LTB4)、趨化肽(如N-甲酰-甲硫氨酰-亮氨酰-苯 基丙氨酸-賴氨酸(fMLFK))、GP Ilb/IIIa受體拮抗肽(如DMP444)、表皮生長因子、人嗜中 性彈性蛋白酶抑制劑(如EPI-HNE-2和EPI-HNE-4)、血漿酶抑制劑、抗菌肽、apticide (如 P280和P274)、血小板反應(yīng)蛋白受體(包括其類似物如TP-1300)、bitistatin、I型垂體腺 苷酰環(huán)化酶受體(PACl)、纖維蛋白α-鏈、以及它們的衍生物和類似物。也包括那些來自 噬菌體展示文庫的肽及其保守性取代獲得的肽，其靶向哺乳動物體內(nèi)的細胞或組織(如發(fā) 病組織，如腫瘤或增殖性血管源性血管，如參見Aina et al. , Biopolymers 66:184-199，2002)。這些肽可用于將治療劑和細胞毒性劑特異的靶向于哺乳動物體內(nèi)的如癌癥細胞或 組織(例如將抗細胞程序性死亡藥物給予到心臟或腦組織)、或者選擇性靶向于白細胞或 結(jié)核感染的結(jié)節(jié)。例如，當促生長素抑制素或鈴蟾肽被用作本發(fā)明偶聯(lián)物中的生物活性肽 時，治療劑或細胞毒性劑可以靶向于表達了促生長素抑制素受體或鈴蟾肽受體的癌細胞。 本發(fā)明也涉及相應(yīng)的可以偶聯(lián)到本發(fā)明偶聯(lián)物上的抗體(如單克隆抗體)或其片段。如上 關(guān)于肽的描述，當抗體整合到本發(fā)明的偶聯(lián)物上，治療劑或細胞毒性劑可靶向于特異的抗 體結(jié)合位點。本發(fā)明第一方面的偶聯(lián)物具有如下通式
權(quán)利要求
1.一種由下式表示的化合物 其中X是細胞毒性劑或治療劑； η是0-6的整數(shù)，其中(CH2)n是烷基或環(huán)基基團；R是N(R1R2)、OR1或SR1，其中隊和&相互獨立地是氫或直鏈或支鏈的含有少于11個 碳原子的低級烷基，且其中民是NH(CH2)mSH基團和m = 2_6、D或L半胱氨酸、二苯甲酮或 OH基團，或是NH-Y-Z-Q ；Y是親水性間隔序列，或者缺失； Z是具有如下通式的連接肽 A-B-C-E-F，其中A 是 D-Lys、D-Tyr、D-Ser 或 Ller，或者缺失； B是D-Lys或D-Tyr，或者缺失；C 是 Lys, Ser、hSer、Thr、Nle、Abu、Nva, (2-,3-或 4-)吡啶基-Ala(Pal)、Orn, Dab、 Dap、4-NH2-Phe、D-4-OH-Pro 或 L-4-OH-Pro，或者缺失；E 是 D-Lys、D-Tyr、D-Ser, D-4-0H-Pro, L-4-0H-Pro,3-碘-D-Tyr、3-5 二碘-D-Tyr、 3-砹-D-Tyr、3-5 砹-D-Tyr、3-溴-D-Tyr >3-5 二溴-D-Tyr、D-Asn、L-Asn、D-Asp、L-Asp、 D-Glu, L-Glu, D-Gln 或 L-Gln ；禾口F 是 D-Lys > D-Tyr> D-Ser> L-Ser > D-4-0H-Pro、L-4-0H_Pro、3-碘-D-Tyr>3-5 二 碘-D-Tyr、3-砹-D-Tyr、3-5 砹-D-Tyr、3-溴-D-Tyr,3-5- 二 溴-D-Tyr、D-Asn、L-Asn、 D-Asp > L-Asp > D-Glu、L_Glu、D-Gln 或 L-Gln ；條件是當A、B、C和E分別是Tyr、Tyr、Lys和Tyr時，則F不是Lys ；當A、B、C和E分 別是Lys, Tyr、Lys和Tyr時，則F不是Tyr或Lys ；當A和B缺失，且C和E分別是Lys和 Tyr時，則F不是Tyr或Lys ；和 Q為靶向部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中民是NH-Y-Z-Q且所述化合物是由下式表示的偶聯(lián) 化合物
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其中X是細胞毒性劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的化合物，其中X是烷基化劑、抗生素、抗代謝物、微管蛋白抑制劑、 拓撲異構(gòu)酶I或II抑制劑、激素激動劑或拮抗劑、凋亡劑、或免疫調(diào)制劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的化合物，其中X是喜樹堿、同型喜樹堿、秋水仙堿、硫秋水仙堿、 combretastatin、dolistatin、阿霉素、氨甲蝶呤、鬼臼毒素、華根毒素、華根毒素D、紫杉醇 (taxol)、紫杉醇(paclitaxel)、CC1065 或美登素。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的化合物，其中Y選自增加所述化合物的親水性生物分布的肽和親 水性聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的化合物，其中所述親水性間隔序列是增加所述化合物的親水性生 物分布的肽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的化合物，其中所述肽具有通式U(V-V)n，其中U 是 D-Pro、L-Pro、D-4-OH-Pro、L-4-OH-Pro、肌氨酸、Lys、Orn、Dab、Dap、4_NH2-Phe 或 者(NH2-(CH2)m-COOH)，其中m = 2_10，包括兩端值，或者缺失；每一個V獨立地選自D_kr、 L-Ser, D-Thr, L-Thr, D-Gln, L_Gln、D_Asn、L-Asn, D-4-OH-Pro 或者 L-4 羥基-Pro ；和 η = 1-50，包括兩端值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的化合物，其中至少一個V是D-氨基酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的化合物，其中V獨立地為D-Ser或Ller。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的化合物，其中所述親水性間隔序列是親水性聚合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的化合物，其中所述親水性聚合物是聚乙二醇、聚乙酸乙烯酯、聚 乙烯醇、HPMA(N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺)或HPMA共聚物、α，β-聚(N-羥乙基)_DL_天 冬酰胺(PHEA)或α，β-聚(N-羥丙基)-DL-天冬酰胺。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其中所述靶向部分是生物活性肽。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的化合物，其中所述靶向部分將所述化合物靶向到哺乳動物體內(nèi) 的細胞或組織。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其中所述靶向部分是來自噬菌體展示文庫的肽或其 保守性取代，其將所述化合物靶向到哺乳動物體內(nèi)的細胞或組織。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的化合物，其中所述細胞或組織包括癌癥細胞、白細胞、心臟 組織、腦組織或結(jié)核感染的結(jié)節(jié)，或者其中所述組織是腫瘤或增殖性血管源血管。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的化合物，其中所述血管位于眼中。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的化合物，其中所述生物活性肽是促生長素抑制素、鈴蟾肽、 KiSS肽、硬骨魚緊張肽II肽、促性腺激素釋放激素(&iRH) I和II肽、奧曲肽、cbpreotide、 vapreotide、血管活性腸肽(VIP)、縮膽囊素(CCK)、胰島素樣生長因子(IGF)、含R⑶肽、 黑素細胞刺激激素(MSH)肽、神經(jīng)降壓素、降鈣素、含有抗腫瘤抗體的互補決定區(qū)的肽、谷 胱甘肽、包含氨基酸序列YIGSR、血小板因子-4(PF-4)的肝素結(jié)合區(qū)和富含賴氨酸序列的 白細胞親合肽、心房利鈉肽(ANP)、β-淀粉樣肽、δ-阿片拮抗劑、膜聯(lián)蛋白-V、內(nèi)皮素、 白細胞介素(IL)-I、IL-lra, IL-2、IL-8、白三烯 Β4(LTB4)、趨化肽、GP Ilb/IIIa 受體拮 抗肽、表皮生長因子、人嗜中性彈性蛋白酶抑制劑、血漿酶抑制劑、抗菌肽、apticide P280, apticide P274、血小板反應(yīng)蛋白受體、bitistatin、I型垂體腺苷酰環(huán)化酶受體(PACl)Jf 維蛋白α -鏈、或它們的衍生物或類似物、抗體或抗體片段。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的化合物，其中所述白細胞親合肽是Ρ483Η。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的化合物，其中所述δ-阿片拮抗劑是ITIPP(psi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的化合物，其中所述趨化肽是N-甲酰-甲硫氨酰-亮氨酰-苯基 丙氨酸-賴氨酸(fMLFK)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的化合物，其中所述GPIlb/IIIa受體拮抗肽是DMP444。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的化合物，其中所述人嗜中性彈性蛋白酶抑制劑是EPI-HNE-2和 EPI-HNE-4。
24.根據(jù)權(quán)利要求18的化合物，其中所述血小板反應(yīng)蛋白受體是TP-1300。
25.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其中Q是促生長素抑制素肽或其類似物。
26.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其中Q是鈴蟾肽或其類似物。
27.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其中Q是血管活性腸肽(VIP)或其類似物。
28.根據(jù)權(quán)利要求18的化合物，其中所述抗體是單克隆抗體或其片段。
29.根據(jù)權(quán)利要求2的化合物，其中Z是D-Ser-Nle-D-Ser-D-Ser， D-Ser-Lys-D-Ser-D-Ser, D-Ser-Lys-D-Tyr-D-Tyr, D-Ser-Lys-D-Tyr-D-Ser, D-Ser-Ser-D-Lys-D-Ser, D-Ser-Ser-D-Lys-Ser, D-Ser-Nle-D-Tyr-D-Ser, D-Ser-Pal-D-Tyr-D-Ser, D-Ser-Thr-D-Tyr-D-Ser, Lys-D-Ser-D-Ser, Ser-D-Lys-D-Ser, Ser-D-Lys_Ser, Nle-D-Tyr-D-Ser, Lys-D-Tyr-D-Ser , Pa I-D-Lys-D-Ser, Thr-D-Tyr-D-Ser, D-Ser-D-Lys, D-Ser-D-Tyr, D-Lys-D-Lys, D-Lys-D-Tyr, D-Tyr-D-Lys, 或者其中Z具有下述通式E-F，其中E 是 D-Lys、D-Tyr、D-Ser, D-4-0H-Pro, L-4-0H-Pro,3-碘-D-Tyr、3-5 二碘-D-Tyr、 3-砹-D-Tyr、3-5 砹-D-Tyr、3-溴-D-Tyr >3-5 二溴-D-Tyr、D-Asn、L-Asn、D-Asp、L-Asp、 D-Gln 或 L-Gln ；和F 是 D-Lys > D-Tyr> D-Ser > L-Ser > D-4-0H-Pro、L-4-0H_Pro、3-碘-D-Tyr >3-5 二 碘-D-Tyr、3-砹-D-Tyr、3-5 砹-D-Tyr、3-溴-D-Tyr,3-5- 二 溴-D-Tyr、D-Asn、L-Asn、 D-Asp> L-Asp> D-Glu、L_Glu、D-Gln 或 L-Gln0
30.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其中隊或&包括1至8個碳原子。
31.根據(jù)權(quán)利要求1或2的化合物，其中η= 2或3。
32.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中民基團用于將肽、蛋白質(zhì)或抗體連接到所述化合物上。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的化合物，其中R3是朋(CH2)HiSH和m=2-6，和其中所述肽、蛋白 質(zhì)或抗體是通過硫醇反應(yīng)而連接到所述化合物上。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的化合物，其中民是二苯甲酮和所述肽、蛋白質(zhì)或抗體是通過光 化學(xué)反應(yīng)而連接到所述化合物上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的化合物，其中所述二苯甲酮是對苯甲酰基-苯丙氨酸。
36.用于治療疾病的藥物，其包含治療有效量的權(quán)利要求2-31之任一項的化合物和藥 物可接受載體、賦形劑或鹽。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的藥物，其中所述疾病是炎性腸道疾病、類風濕性關(guān)節(jié)炎、肢端 肥大癥、結(jié)核、肺腫瘤、乳腺腫瘤、腦腫瘤、眼腫瘤、前列腺腫瘤或結(jié)腸腫瘤；神經(jīng)內(nèi)分泌起源 的腫瘤；或?qū)е卵墚惓Ｔ鲋车难馨l(fā)生病。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的藥物，其中所述神經(jīng)內(nèi)分泌起源的腫瘤是類癌瘤綜合癥。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的藥物，其中所述血管位于眼中。
40.根據(jù)權(quán)利要求37的藥物，其中所述血管發(fā)生病是視網(wǎng)膜黃斑病變或糖尿病性視網(wǎng)膜病。
41.根據(jù)權(quán)利要求2-31之任一項的化合物在制備用于治療下述疾病的藥物中的應(yīng)用 炎性腸道疾病、類風濕性關(guān)節(jié)炎、肢端肥大癥、結(jié)核、肺腫瘤、乳腺腫瘤、腦腫瘤、眼腫瘤、前 列腺腫瘤或結(jié)腸腫瘤；神經(jīng)內(nèi)分泌起源的腫瘤；或?qū)е卵墚惓Ｔ鲋车难馨l(fā)生病。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的應(yīng)用，其中所述神經(jīng)內(nèi)分泌起源的腫瘤是類癌瘤綜合癥。
43.根據(jù)權(quán)利要求41的應(yīng)用，其中所述血管位于眼中。
44.根據(jù)權(quán)利要求41的應(yīng)用，其中所述血管發(fā)生病是視網(wǎng)膜黃斑病變或糖尿病性視網(wǎng) 膜病。
全文摘要
本發(fā)明涉及治療劑或細胞毒性劑與生物活性肽的偶聯(lián)物。具體地，本發(fā)明涉及治療劑或細胞毒性劑與靶向部分的偶聯(lián)化合物、包含所述化合物的藥物以及所述化合物的用途。
文檔編號C07K16/46GK102133407SQ20101062159
公開日2011年7月27日 申請日期2003年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月1日
發(fā)明者D·H·科伊, J·A·福塞利爾 申請人:圖蘭恩教育基金管理人