항체 약물 접합체 및 방법 document_id A220623044118

항체 요법은 암, 면역학적 장애 및 혈관형성성 장애가 있는 환자를 표적화 치료하기 위해 확립되었다. 암 치료시 종양 세포를 사멸시키거나 억제시키는 세포독성제 또는 세포증식 억제제, 즉 약물을 국소 전달하기 위해 항체-약물 접합체 (ADC), 즉 면역접합체를 사용하게 되면 [참고: Payne, G. (2003) Cancer Cell 3: 207-212; Trail et al (2003) Cancer Immunol. Immunother. 52:328-337; Syrigos and Epenetos (1999) Anticancer Research 19: 605-614; Niculescu-Duvaz and Springer (1997) Adv. Drug Del. Rev. 26: 151-172; US 4975278], 이론적으로는 상기 약물 부분을 종양에 표적화 전달할 수 있고 종양 내에 약물이 세포내 축적되게 할 수 있는데, 상기 약물 작용제를 접합시키지 않은 채로 전신 투여하게 되면, 제거시키고자 하는 종양 세포 뿐만 아니라 정상 세포에 대해서도 허용 가능하지 않은 수준의 독성이 야기될 수 있다 [참고: Baldwin et al., (1986) Lancet pp. (Mar. 15, 1986):603-05; Thorpe, (1985) "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review, "in Monoclonal Antibodies ''84: Biological And Clinical Applications, A. Pinchera et al. (eds), pp. 475-506]. 따라서, 최소 독성을 나타내면서 최대 효능을 나타내고자 하였다. ADC를 고안하고 개선시키기 위한 노력들은 약물-연결성 및 약물-방출성 뿐만 아니라 모노클로날 항체 (mAbs)의 선택성에 대해서도 초점을 맞추었다. 폴리클로날 항체와 모노클로날 항체 둘 다가 이들 전략에 유용한 것으로 보고되었다 [참고: Rowland et al., (1986) Cancer Immunol. Immunother. 21: 183-87]. 이들 방법에 사용된 약물에는 다우노마이신, 독소루비신, 메토트렉세이트, 미토마이신, 네오카르지노스타틴 [참고: Takahashi et al (1988) Cancer 61: 881-888] 및 빈데신 [Rowland et al., (1986) 상기 참고]이 포함된다. 항체-독소 접합체에 사용된 독소에는 세균성 독소, 예를 들어 디프테리아 독소, 식물 독소, 예를 들어 리신 (ricin) [참고: US 4753894; US 5629197; US 4958009; US 4956453], 소분자 독소, 예를 들어 젤다나마이신 (geldanamycin) [참고: Mandler et al (2000) J. of the Nat. Cancer Inst. 92 (19):1573-1581; Mandler et al (2000) Bioorganic 0026# Med. Chem. Letters 10: 1025-1028; Mandler et al (2002) Bioconjugate Chem. 13: 786-791], 마이탄시노이드 [참고: EP 1391213; Liu et al., (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 8618-8623], 및 칼리케아미신 (calicheamicin) [참고: Lode et al (1998) Cancer Res. 58: 2928; Hinman et al (1993) Cancer Res. 53: 3336-3342]이 포함된다. 독소는 투불린 (tubulin) 결합, DNA 결합 또는 토포이소머라제 억제를 포함한 기전에 의해 자신의 세포독성 및 세포증식 억제 효과를 발휘할 수 있다. 몇몇 세포독성 약물은 큰 항체 또는 단백질 수용체 리간드와 접합될 때 불활성화되거나 덜 활성을 나타내는 경향이 있다. 항체-방사성 동위원소 접합체, 즉 티오우레아 링커-킬레이트제에 의해 결합된 111In 또는 90Y 방사성 동위원소 및 CD20 항원에 대항하여 생성된 뮤린 IgG1 카파 모노클로날 항체로 구성된 ZEVALIN？ [이브리투모마브 티욱세탄 (ibritumomab tiuxetan); 공급처: Biogen/Idec]이 승인되었다 [참고: Wiseman et al (2000) Eur. J. Nucl. Med. 27(7):766-77; Wiseman et al (2002) Blood 99 (12):4336-42; Witzig et al (2002) J. Clin. Oncol. 20 (10):2453-63; Witzig et al (2002) J. Clin. Oncol. 20(15): 3262-69]. 칼리케아미신과 연결된 hu CD33 항체로 구성된 항체-약물 접합체인 MYLOTARG™ [젬투주마브 오조가미신 (gemtuzumab ozogamicin); 공급처: Wyeth Pharmaceuticals]은 주사에 의해 급성 골수성 백혈병을 치료하기 위한 것으로 2000년에 승인되었다 [참고: Drugs of the Future (2000) 25 (7):686; US 4970198; US 5079233; US 5585089; US 5606040; US 5693762; US 5739116; US 5767285; US 5773001]. 디설파이드 링커 SPP를 통하여 마이탄시노이드 약물 부분 DM1에 연결된 huC242 항체로 구성된 항체-약물 접합체인 칸투주마브 메르탄신 [Cantuzumab mertansine (공급처: Immunogen, Inc.)] [참고: Xie et al (2004) J. of Pharm. and Exp. Ther. 308 (3):1073-1082; Tolcher et al (2003) J. Clin. Oncology 21(2):211-222; US 5208020]은, CanAg를 발현하는 암, 예를 들어 결장암, 췌장암, 위암 등을 치료하기 위한 제I상 시험을 진행하였다. MLN-2704 (공급처: Millennium Pharm., BZL Biologics, Immunogen Inc.)는 마이탄시노이드 약물 부분 DM1에 연결된 항-전립선 특이적 막 항원 (PSMA) 모노클로날 항체로 구성된 항체-약물 접합체로서, 현재 전립선 종양의 잠재적 치료를 위해 개발 중이다. 동일한 마이탄시노이드 약물 부분 DM1은 비-디설파이드 링커인 SMCC를 통하여 마우스 뮤린 모노클로날 항체 TA.1에 연결시켰다 [참고: Chari et al. (1992) Cancer Research 52:127-131]. 이러한 접합체는 상응하는 디설파이드 링커 접합체 보다 200배 정도 덜 효능이 있는 것으로 보고되었다. SMCC 링커는 "절단 가능하지 않은" 것으로 간주되었다 [또한 US 4981979 참고]. SMCC에 의해 DM1에 연결된 HERCEPTIN？ (트라스투주마브: trastuzumab)가 보고되었다 [참고: WO 2005/037992]. 암 진단 및 치료에 유효한 세포성 표적을 발견하기 위한 시도로, 당해 분야의 연구가들은 하나 이상의 정상적인 비-암성 세포(들)와 비교해서 하나 이상의 특정한 유형의 암 세포 표면 상에서 특이적으로 발현되는 막관통 또는 종양 관련 폴리펩티드를 확인 (동정)하고자 하였다. 종종, 이러한 종양 관련 폴리펩티드는 비-암성 세포 표면 상과 비교해서 암 세포 표면 상에 더 풍부하게 발현된다. 이러한 종양 관련 세포 표면 항원 폴리펩티드, 즉 종양 관련 항원 (TAA)을 확인 (동정)함으로써, 항체에 의거한 요법을 통하여 파괴시키기 위한 암 세포를 특이적으로 표적화할 수 있는 능력이 야기된다. 모노클로날 항체 요법은 암, 면역학적 장애 및 혈관형성성 장애가 있는 환자를 표적화 치료하기 위해 확립되었다. 성공적인 항체 요법의 한 예는, 세포에 의거한 검정에서 고 친화도 (Kd = 5 nM)로, 인간 표피 성장 인자 수용체 2 단백질 HER2 (ErbB2)의 세포외 도메인과 선택적으로 결합하는 재조합 DNA-유래 인간화 모노클로날 항체인 HERCEPTIN？ (트라스투주마브)이다 [참고: US 5821337; US 6054297; US 6407213; US 6639055; Coussens L, et al (1985) Science 230: 1132-9; Slamon DJ, et al (1989) Science 244: 707-12]. 트라스투주마브는 HER2와 결합하는 뮤린 항체 (4D5)의 상보성 결정 영역을 수반하는 인간 골격 영역을 함유하는 IgGl 카파 항체이다. 트라스투주마브는 HER2 항원과 결합하므로, 암성 세포의 성장을 억제한다. 트라스투주마브는 인간화 항체이기 때문에, 환자에게서 어떠한 HAMA 반응도 최소화시킨다. HER2에 대항한 인간화 항체는 포유류 세포 (중국한 햄스터 난소, CHO) 현탁 배양에 의해 생성된다. HER2 (또는 c-erbB2) 원종양형성 유전자는 표피 성장 인자 수용체와 구조적으로 관계가 있는, 185 kDa의 막관통 수용체 단백질을 코딩한다. HER2 단백질 과발현이 원발성 유방암의 25 내지 30%에서 관찰되고, 이는 면역조직화학에 의거하여 고정 종양 블록을 평가함으로써 결정할 수 있다 [참고: Press MF, et al (1993) Cancer Res 53:4960-70]. 트라스투주마브는 시험관내 검정과 동물 둘 다에서, HER2를 과발현하는 인간 종양 세포의 증식을 억제시키는 것으로 밝혀졌다 [참고: Hudziak RM, et al (1989) Mol Cell Biol 9:1165-72; Lewis GD, et al (1993) Cancer Immunol Immunother; 37: 255-63; Baselga J, et al (1998) Cancer Res. 58: 2825-2831]. 트라스투주마브는 항체-의존성 세포성 세포독성, ADCC의 매개제이다 [참고: Hotaling TE, et al (1996) [abstract]. Proc. Annual Meeting Am Assoc Cancer Res; 37: 471; Pegram MD, et al (1997) [abstract]. Proc Am Assoc Cancer Res; 38:602; Sliwkowski et al (1999) Seminars in Oncology 26(4), Suppl 12:60-70; Yarden Y. and Sliwkowski, M. (2001) Nature Reviews: Molecular Cell Biology, Macmillan Magazines, Ltd., Vol. 2: 127-137]. HERCEPTIN？은 기존에 광법위한 항암 요법을 받은 적이 있는 ErbB2-과발현성 전이성 유방암 환자에게서 임상적으로 활성이다 [참고: Baselga et al, (1996) J. Clin. Oncol. 14: 737-744]. HERCEPTIN이 기존에 광법위한 항암 요법을 받은 적이 있는 ErbB2-과발현성 유방암 환자를 치료하는데 있어 큰 발전을 가져다 주긴 하지만, 이러한 집단 내의 환자 대다수는 HERCEPTIN 치료에 반응하지 못하거나 불충분한 수준으로만 반응한다. 따라서, 상기 ErbB2-과발현성 종양 환자, 또는 HERCEPTIN 치료에 반응하지 않거나 불충분하게 반응하는 HER2 발현과 연관된 기타 질환이 있는 환자에 대한 추가의 HER2-지향된 암 요법을 개발하는 것이 임상적으로 상당히 요망된다. HER2 이외에도, 표적화 요법을 이용하여 기타 종양 관련 항원을 활용할 기회는 있다. 요약 본 발명은 암 세포에 대항하여 생물학적 활성을 지닌 신규한 화합물을 제공한다. 이러한 화합물은 포유류에서 종양 성장을 억제할 수 있고, 인간 암 환자를 치료하는데 유용할 수 있다. 본 발명은 치료적 항체-약물 접합체 (ADC) 화합물을 세포 내부에 전달, 수송, 축적 및 체류시키는 것에 관한 것이다. 본 발명은 보다 특히, 암 세포에서 고농도의 활성 대사물 분자를 획득하는 것에 관한 것이다. 세포 내부에 생물학적 활성제를 축적 또는 체류시킬 수 있는 화합물 및 방법에 의해, 세포내 표적화를 달성할 수 있다. 이러한 유효한 표적화를 각종 치료 제제 및 과정에 적용할 수 있다. 마이탄시노이드 약물 부분을 항체에 부착시켜 주는 안정한 비-디설파이드 링커군을 수반한 항체-약물 접합체가 시험관내 효력과 생체내 효능을 증가시킨다는 놀라운 사실이 밝혀졌다. 또한, 이러한 항체-약물 접합체가 특정의 디설파이드 링커 접합체와 비교해서 생체내 안전성이 더 우수하다는 예상치 못한 결과도 밝혀졌다. 항체-약물 접합체 (ADC) 화합물은 특정 링커에 의해 하나 이상의 마이탄시노이드 약물 부분에 공유적으로 부착된 항체를 포함한다. ADC는 하기 화학식 I로써 나타낼 수 있다. 상기식에서, 하나 이상의 마이탄시노이드 약물 부분 (D)은 L에 의해 항체 (Ab)에 공유적으로 연결된다. Ab는 ErbB 수용체와 결합하거나, 또는 하나 이상의 종양 관련 항원 또는 세포-표면 수용체와 결합하는 항체이다. 링커 L은 세포 외부에서, 즉 세포외적으로 안정할 수 있다. 링커 L, 마이탄시노이드 약물 부분 D, 또는 링커와 마이탄시노이드 약물 부분 함께 (L-D)는 디설파이드기를 포함하지 않는다. 한 양태에서, 상당량의 약물 부분은 항체-약물 접합체가 이러한 항체-약물 접합체의 항체에 대해 특이적인 세포-표면 수용체를 수반하는 세포 내로 유입될 때까지 항체로부터 절단되지 않으며, 이러한 항체-약물 접합체가 상기 세포 내로 유입될 때 항체로부터 절단된다. 또 다른 양태에서는, ADC가 ErbB 유전자에 의해 코딩된 수용체, 예를 들어 EGFR, HER2, HER3 및 HER4와 특이적으로 결합한다. ADC는 HER2 수용체의 세포외 도메인과 특이적으로 결합할 수 있다. ADC는 HER2 수용체를 과발현하는 종양 세포의 성장을 억제할 수 있다. 또 다른 양태에서는, 화학식 I의 항체 (Ab)가 인간화 항체, 예를 들어, huMAb4D5-1, huMAb4D5-2, huMAb4D5-3, huMAb4D5-4, huMAb4D5-5, huMAb4D5-6, huMAb4D5-7 또는 huMAb4D5-8 (트라스투주마브)이다. 본 발명의 또 다른 국면은 화학식 I 화합물, 또는 그의 제약상 허용 가능한 염 또는 용매화물과, 제약상 허용 가능한 희석제, 담체 또는 부형제를 포함하는 제약 조성물이다. 또 다른 국면은 화학식 I 화합물과, 항암 특성 또는 기타 치료 효과를 지닌 제2 화합물을 포함하는 제약 조성물을 제공한다. 또 다른 국면에는 본원에 기재된 화합물 및 조성물에 대한 진단 및 치료 용도가 포함된다. 또 다른 국면은 종양 세포 또는 암 세포의 증식을 억제 또는 사멸시키기에 유효한 양의 항체-약물 접합체, 또는 그의 제약상 허용 가능한 염 또는 용매화물로 세포를 처리하는 것을 포함하는, 이러한 종양 세포 또는 암 세포의 증식을 억제 또는 사멸시키는 방법이다. 또 다른 국면은 화학식 I 화합물의 제제를 환자에게 투여하는 것을 포함하는 암을 치료하는 방법이다. 한 가지 방법은 포유류에게서 암을 치료하는 것인데, 이러한 암은 ErbB 수용체의 과발현을 특징으로 한다. 이러한 포유류는 접합되지 않은 항-ErbB 항체를 이용한 치료에 반응하지 않거나, 또는 불충분한 수준으로 반응한다. 상기 방법은 포유류에게 치료적 유효량의 항체-약물 접합체 화합물을 투여하는 것을 포함한다. 또 다른 국면은 HER2 수용체 및 EGF 수용체로 이루어진 군 중에서 선택된 성장 인자 수용체와 특이적으로 결합하는 항체-약물 접합체 화합물과 화학요법제를 환자에게 투여하는 것을 포함하는 (이러한 항체-약물 접합체 화합물과 화학요법제는 각각, 환자에게서 종양 세포의 성장을 억제시키기에 유효한 양으로 투여한다), 상기 HER2 수용체 및 EGF 수용체로 이루어진 군 중에서 선택된 성장 인자 수용체를 과발현하는 종양 세포의 성장을 억제하는 방법이다. 또 다른 국면은 화학식 I의 항체-약물 접합체 화합물과 화학요법제를 함께 투여하는 것을 포함하는, ErbB2 수용체의 과발현을 특징으로 하는 장애가 있는 것으로 진단되었거나 이러한 장애에 걸리기 쉬운 (감수성) 인간 환자를 치료하는 방법이다. 또 다른 국면은 세포를 항체-약물 접합체 화합물에 노출시키고, 이러한 항체-약물 접합체 화합물이 상기 세포와 결합하는 정도를 결정하는 것을 포함하는, 암 세포를 검출하는 검정법이다. 또 다른 국면은 HER2의 과발현을 특징으로 하는 질병 또는 장애를 치료하기 위한 ADC 약물 후보를 스크리닝하는 방법에 관한 것이다. 또 다른 국면에는 항체-약물 접합체, 용기, 및 특정 치료를 표시한 라벨 또는 패키지 삽입물을 포함하는 제조품, 즉 키트가 포함된다. 또 다른 국면에는 항체-약물 접합체 화합물을 사용하여, 특정 환자에게서 HER2의 과발현을 특징으로 하는 질병 또는 장애를 치료하는 방법이 포함된다. 또 다른 국면에는 항체-약물 접합체 화합물의 제조 방법, 합성 방법, 접합 방법 및 정제 방법; 및 이러한 항체-약물 접합체 화합물을 제조, 합성 및 접합하기 위한 중간체가 포함된다.