JP2024503615A - がん処置における操作された細胞による療法を増強する方法 - Google Patents
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Abstract
ある種のがんの経過中に観察される炎症誘発性から抗炎症性へのシフトを反転させる、M2様マクロファージのM1様マクロファージへの再プログラムのための方法であって、非限定的に、CAR T細胞、操作されたナチュラルキラー細胞、操作された幹細胞などの1つまたは複数のタイプの操作された細胞と共投与される、方法が提供される。本化合物は、細胞のパターン認識受容体を標的とし、かつ標的指向性部分(例えば、フォレート、またはその機能的断片もしくはアナログ)の組込みにより、目的の細胞に特異的である免疫モジュレーターを含む。放出性および/または非放出性リンカーが含まれ、免疫モジュレーターの最適送達を容易にするよう操作され得る。本化合物および組成物は、がんの処置の1つまたは複数の方法で使用され得る。
Description
優先権
本特許出願は、その内容の全体が参照により本開示に組み込まれている、2021年1月4日出願の米国仮特許出願第63/133,773号の優先権の利益に関し、これを主張する。
本特許出願は、その内容の全体が参照により本開示に組み込まれている、2021年1月4日出願の米国仮特許出願第63/133,773号の優先権の利益に関し、これを主張する。
本開示は、標的指向性部分を含んでおり、かつM2型マクロファージをM1型マクロファージに再プログラムする1つまたは複数の化合物を、キメラ抗原受容体T細胞および他の操作された細胞による療法と組み合わせて使用する方法に関する。
キメラ抗原受容体(CAR)は、抗原結合およびT細胞活性化の両方の機能を実現する組換え受容体であり、その腫瘍特異的活性化および殺滅のため、がんを処置する大きな可能性を有している。例示的な第2世代CARは、標的化のための抗体から誘導された一本鎖可変断片(scFv)、活性化のためのCD3ゼータ鎖、CD28または4-1BBなどの共刺激受容体の単一細胞質ドメイン、およびヒンジおよび膜貫通ドメインからなる。
造血組織がんを処置するCAR-T治療法の成功はすばらしいが、CAR-T療法が、固形腫瘍を有する患者に対して同様の効果を有し得ることは証明されていない。腫瘍微小環境(TME)におけるCAR-T細胞の活性および生存は、腫瘍関連マクロファージ(TAM)、骨髄由来免疫抑制細胞(MDSC)、がん関連線維芽(CAF)、腫瘍関連好中球(TAN)および調節性T細胞(Treg)を含めた、複数の免疫抑制細胞によって調節される。
固形腫瘍の殺滅における大きな課題の1つは、多くの場合、TME中のよく知られている免疫細胞であるTAMによって引き起こされる。固形腫瘍塊の最大で50%を占めるTAMは、がん細胞および他の免疫細胞と相互作用し、血管新生、免疫抑制および炎症の促進により腫瘍成長を促す。固形腫瘍におけるCAR-T細胞の性能を増強するため、TME中のTAMを腫瘍支持性から殺腫瘍性に転換させることが必須である。
様々な起源に由来する幹細胞は、増殖、移動および分化という様々な能力を示し、これによって、抗腫瘍治療におけるその応用が決まる。造血幹細胞(HSC)移植、がん後処置(post-cancer treatment)のための間葉系幹細胞(MSC)注入、治療用担体のための幹細胞、免疫エフェクター細胞の生成およびワクチン生成を含めた、幹細胞による療法を使用するがん処置に関する様々な戦略が開発されてきた。胚性幹細胞(ESC)および人工多能性幹細胞(iPSC)は、養子細胞移入技術のために、後でCAR構築されるエフェクター免疫細胞を生成するために使用することができる。さらに、ESCおよびiPSCは、抗がんワクチンの潜在的な製造源となり得る。さらに、薬物-プライミングMSCおよびニューロンの幹細胞(NSC)の培養物から抽出したエクソソームを使用して、薬物を腫瘍部位に標的化することができる。幹細胞による療法は、腫瘍上のその増強された標的に起因して、他の治療法の治療有効性を改善し、これによって、標的外事象を低減することができる。
さらに、がんは、マイトマイシン、パクリタキセルおよびカンプトテシンなどの非常に強力な薬物を利用する化学療法により処置されることが多い。多くの場合、これらの化学治療剤は、用量応答効果を示し、腫瘍阻害は、薬物の投与量に比例する。したがって、積極的な投与レジメンが、新生物を処置するために使用される。しかし、高用量化学療法は、がん細胞に対する選択性に乏しいことおよび正常細胞に対する毒性によって妨げられる。腫瘍特異性の欠如は、慣用的な化学療法が克服する必要がある、多数の障害の1つである。
がんの予防および処置が必要であることが明確であるにも関わらず、状態を治癒することができる有効な治療選択肢が現在存在しないので、がんは、世界中で死亡および/または罹患の大きな原因であり続けている。さらに、薬物または他の治療法が利用可能な場合、このような処置は、目的のがん細胞に対する選択性に乏しいので、潜在対象における全身性毒性のリスクをもたらす非常に強力な薬物を通常、使用する。必要なことは、活性化M2型(代替として、活性化)マクロファージによって開始される成長促進因子のサイクルを撹乱するために有効なだけではなく、問題のがん細胞に対して非常に高い特異性で撹乱することができる処置である。
上述を鑑み、本開示の目的は、TME中のTAMを殺腫瘍性にする物質および方法であって、TME中のがん細胞に非常に特異的な物質および方法を提供することである。このような目的および利点、ならびに他の目的および利点、ならびに本発明の特徴は、本明細書において提示されている発明を実施するための形態から明白となろう。
操作された細胞(例えば、CAR T細胞、幹細胞など)と、フォレート受容体結合性リガンドおよびToll様受容体(TLR)アゴニストを含む薬物化合物または組成物との使用を組み合わせた、併用がん療法が提供される。
少なくとも1つの例示的な実施形態では、がん(またはこれに罹患している)患者を処置する方法が提供される。本方法は、併用がん療法を患者に行い、直ちに、患者のがんが処置される、ステップを含む。このような併用がん療法は、例えば、第1の治療を対象に行うステップ、および第2の治療を対象に行うステップを含むことができる。ある種の実施形態では、第1の治療は、(i)薬物部分(例えば、免疫モジュレーター)であって、(ii)リガンド(例えば、例えばフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログなどの標的指向性部分)にコンジュゲートされている薬物部分を含む、少なくとも1つの低分子薬物コンジュゲート(small molecule drug conjugate:SMDC)を含み、上記のリガンドが、免疫抑制細胞の細胞-表面受容体またはがん性細胞の細胞-表面受容体の結合を受け得る。第1および第2の治療は、同時に、逐次に、連続してまたは交互に行われ得る。
ある種の実施形態では、第1の治療は、リンカーを介してTLRアゴニストに結合しているフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む化合物を含む。一部の例では、TLRアゴニストが、TLR7アゴニスト、TLR8アゴニスト、TLR9アゴニストまたはTLR7/8アゴニストとすることができる。
第2の治療は、操作された細胞または操作された細胞による療法を含むことができる。例えば、第2の治療は、キメラ抗原受容体(CAR)発現性細胞毒性リンパ球を含むことができる。リンパ球は自家とすることができるか、または代替的に、リンパ球は非相同性とすることができる。ある種の実施形態では、操作された細胞は、操作されたナチュラルキラー(NK)細胞、または前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたNK細胞である。組合せ物は、第1の量の第1の治療、および第2の量の第2の治療を含むことができ、これらは一緒になって、がんを処置するのに有効である。
一部の例では、活性化M2表現型マクロファージは、線維芽細胞を活性化し、コラーゲンおよび他の細胞外マトリックスタンパク質を合成する抗炎症性サイトカインを分泌するなどによって、がんにおいてある役割を果たす。ある種の例では、これらのマクロファージは、がんを経験している対象において、問題となっている成長因子の放出を同様に引き起こす。例えば、このような成長因子は、がん性腫瘍の成長を促進することができる。さらに、一部の例では、マクロファージは、免疫抑制サイトカインを(例えば、同時に)放出する。したがって、マクロファージは、がんの定着および成長の促進に、重要な役割を果たすことができる。
一部の例では、組織定住マクロファージまたは末梢血液単球に由来する活性化マクロファージは、ケモカイン(C-Cモチーフ)リガンド18(CCL18)、トランスフォーミング成長因子-β1(TGFβ1)および/または血小板由来成長因子(PDGF)の分泌を介して線維芽細胞の活性化を誘発する。この活性化は、一部の例では、線維芽細胞によるコラーゲンの分泌を促進し、これによって、線維芽細胞に関連するがんの進行が引き起こされ得る。多数のがんの後期段階では、活性化マクロファージおよび筋線維芽細胞は、互いに交差刺激することができ、がん性腫瘍の成長を促進する(例えば、がん性腫瘍における活性化マクロファージ、抗炎症応答および/またはコラーゲン形成によって分泌される成長因子による(例えば、薬物のがん性腫瘍への浸透を阻止することによって治療を一層困難にする、がん性腫瘍にもたらされる恐れのある、下流の線維性コラーゲン産生による))。
一部の実施形態では、式Q-L-Tによって表される化合物が、本明細書において提供される。一部の実施形態では、Qは、フォレート受容体結合性リガンドのラジカルである。一部の実施形態では、Lは、リンカーである。一部の実施形態では、Tは、TLRアゴニストのラジカルである。一部の実施形態では、Q-L-Tは、薬学的に許容されるその塩である。
一部の実施形態では、リンカーは、非放出性リンカーである。一部の実施形態では、非放出性リンカーは、式:
一部の実施形態では、nは、1~30である。一部の実施形態では、nは、1~24である。一部の実施形態では、nは、1~12である。一部の実施形態では、nは、1~3である。一部の実施形態では、nは12である。一部の実施形態では、nは3である。
一部の実施形態では、wは0~5である。一部の実施形態では、wは0~2である。一部の実施形態では、wは1である。
一部の実施形態では、第1の治療の化合物のTLRアゴニストは、式2-Iの構造(またはそのラジカル)を有する(または、この構造によって表される)か、または式2-Iの薬学的に許容される塩:
式2-I中、
R1、R3、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素(H)、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
R2は、H、-OH、-NH2、-NHR2x、N3、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
Yは、H、-OH、-NH2、-NHR2x、-O-R2X、-SO-R2x、-SH、-SO3H、-N3、-CHO、-COOH、-CONH2、-COSH、-COR2x、-SO2NH2、アルケニル、アルキニル、アルコキシル、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
ここで、
R2xおよびR2yはそれぞれ、H、-OH、-CH2-OH、-NH2、-CH2-NH2、-COOMe、-COOH、-CONH2、-COCH3、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、R2zはそれぞれ、-NH2、-NR2qR2q’、-O-R2q、-SO-R2qおよび-COR2qからなる群から独立して選択され、R2qおよびR2q’はそれぞれ、独立して、アルキルまたはHであり、
式2-I中、X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、H、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式2-I中、nは、0~30であり、mは、0~4である。
ある種の例示的な実施形態では、第1の治療の化合物は、
既に記載した通り、一部の実施形態では、第1の治療の化合物のTLRアゴニストは、Toll様受容体7(TLR7)アゴニストである。一部の実施形態では、TLRアゴニストのラジカルは、式Xによって表される構造:
一部の実施形態では、R1は、-NH2または-NH-R1Xである。一部の実施形態では、R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
式Xの一部の実施形態では、R3は、-OH、-SH、-NH2または-NH-R1Xである。式Xの一部の実施形態では、R1は、-NH2または-NH-R1Xであり、R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
一部の実施形態では、TLRアゴニストのラジカルは、式XXによって表される構造:
一部の実施形態では、R1は、-NH2または-NH-R1Xである。一部の実施形態では、R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
一部の実施形態では、第1の治療の第1の化合物は、標的指向性部分と免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩との間にリンカーLnをさらに含み、リンカーLnは、遊離形態のTLR7アゴニストの放出を回避するよう構成されており、nは、50以下の整数である。一部の実施形態では、リンカーLnは、ポリエチレングリコール(PEG)またはPEG誘導体を含み、nは、1~32の範囲から選択される整数であり、フォレート受容体結合性リガンドのラジカルは、フォレート受容体β(FBβ)結合性リガンドである。
一部の実施形態では、第1の治療の化合物は、
一部の実施形態では、第1の治療の化合物は、
一部の実施形態では、第1の治療の化合物は、
一部の実施形態では、第1の治療の化合物は、
一部の実施形態では、本開示の化合物を1つまたは複数含む医薬組成物であって、TLR7アゴニストが、式XXによって表される構造を有する医薬組成物が本明細書において提供される。
ある種の例では、対象の細胞に本明細書に記載されている化合物を含む少なくとも1つの化合物を接触させるステップを含む、がんに罹患している対象を処置する方法であって、免疫モジュレーターがTLR7、8、9または7/8のアゴニストを含む、方法が本明細書において提供される。
一部の実施形態では、リンカーを介してTLRアゴニストに結合しているフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む化合物であって、TLRアゴニストが、以下の式または薬学的に許容されるその塩:
一部の実施形態では、R1はアミン基であり、R2は単結合、-NH-であり、R3は、H、アルキル、ヒドロキシ基またはそれらの任意の他の置換されている基であり、Xは、CH2、NH、酸素(O)または硫黄(S)であり、リンカーは、R1
、R2またはR3において結合している。
一部の実施形態では、本明細書において提供される式のいずれか1つの化合物を含む医薬組成物であって、リンカーが、PEGリンカーまたはPEG誘導体リンカーを含み、R3において結合している非放出性リンカーであるか、またはR1
、R2もしくはR3において結合している放出性リンカーのどちらかである、医薬組成物が本明細書において提供される。
一部の実施形態では、薬学的に許容される塩は、臭化水素酸塩、クエン酸塩、トリフルオロ酢酸塩、アスコルビン酸塩、塩酸塩、酒石酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、マレイン酸塩、メシル酸塩、ギ酸塩、酢酸塩またはフマル酸塩から選択される。
ある種の実施形態では、第1の治療の化合物を投与するステップは、対象における抗腫瘍細胞または炎症誘発性シグナル伝達カスケードを活性化する。
一部の実施形態では、細胞に、リンカーを介してフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合されている免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む、少なくとも1つの化合物(例えば、本明細書において提供される式によって提供される任意の化合物)を接触させるステップを含む、がんを予防または処置する方法であって、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、パターン認識受容体を標的とする、方法が本明細書において提供される。一部の実施形態では、細胞は、がんを経験している対象、またはがんを経験するリスクがある対象の細胞を含み、該細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップは、該対象に治療有効量の少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップをさらに含む。一部の実施形態では、対象は、がんを経験している患者であり、少なくとも1つの化合物は、対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される。
別の実施形態では、がんに罹患している対象を処置する方法は、第1の治療を対象に行うステップであって、第1の治療が、リンカー(本明細書に記載されている通り)を介して、TLRアゴニスト(例えば、免疫モジュレーター)に結合されているフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む化合物を含む、ステップ、および第2の治療を対象に行うステップであって、第2の治療が操作された細胞(例えば、がんを処置するよう構成されている)を含む、ステップを含む。TLRアゴニストは、Toll様受容体7、8、9または7/8のアゴニストであってもよい。さらなる実施形態では、第2の治療は、CAR T細胞による療法もしくは操作された細胞による療法、またはそれらの組合せである。第1および第2の治療は、同時に、逐次に、連続してまたは交互に行われてもよい。
一部の実施形態では、細胞に疾患状態を処置するよう構成されている少なくとも1種の操作された細胞を接触させるステップ、および細胞に、リンカーを介してフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合されている免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む、少なくとも1つの化合物(例えば、本明細書において提供される式によって提供される任意の化合物)を接触させるステップを含む、疾患状態を予防または処置する方法であって、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、パターン認識受容体を標的とする、方法が本明細書において提供される。一部の実施形態では、細胞は、がん性疾患状態を経験している対象、またはがん性疾患状態を経験するリスクがある対象の細胞を含み、該細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップは、該対象に治療有効量の少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップをさらに含み、細胞に少なくとも1種の操作された細胞を接触させるステップは、対象に治療有効量の操作された細胞を投与または適用するステップをさらに含む。一部の実施形態では、対象は、がんを経験している患者であり、少なくとも1つの化合物および少なくとも1種の操作された細胞は、対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される。一部の実施形態では、操作された細胞は、CAR T細胞、操作されたT細胞、前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたT細胞、操作されたNK細胞、前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたNK細胞、操作された幹細胞、または上述の任意の組合せである。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、第1の治療の少なくとも1つの化合物を投与するステップは、一次処置として行われると、対象のM2型マクロファージをM1型マクロファージに再プログラムして、少なくとも1種の操作された細胞のベースライン効力に比べて、第2の治療の少なくとも1種の操作された細胞の効力を増強する。ある種の実施形態では、細胞に免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む少なくとも1つの化合物を投与および/または接触させるステップによって、対象における、抗腫瘍細胞または炎症誘発性シグナル伝達カスケードが活性化される。ある種の実施形態では、抗腫瘍細胞は、T細胞、操作されたT細胞、または前駆細胞もしくは幹細胞から調製されるT細胞(例えば、疾患状態を処置するよう構成されている少なくとも1種の操作された細胞)である。
一部の実施形態では、本方法は、対象に由来する試料を取得するステップ、または取得しておくステップ、および試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの発現レベルを定量するステップをさらに含む。本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、1つまたは複数のバイオマーカーはそれぞれ、CCL18、アルギナーゼ1(Arg1)、マトリックスメタロペプチダーゼ9(MMP9)、メタロプロテイナーゼ3(TIMP3)、インターロイキン1β(IL-1β)、ヒドロキシプロリン、コラーゲン、PDGF、TGFβ、フォレート受容体β(FRβ)、腫瘍壊死F-α(TNFα)、インターフェロンガンマ(IFN-γ)、マンノース受容体(CD206)、分化抗原群163(CD163)、分化抗原群86(CD86)、インターロイキン6(IL-6)、ケモカイン10(CXCL10)および免疫インターフェロン(IFNα)からなる群から選択される。本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、生体試料は、対象から採血したある量の末梢血液から得られる。本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、定量するステップは、qPCR、質量分析法、ELISAおよびバイオマーカーの発現を測定または定量することが可能な別のモダリティからなる群から選択される方法を使用して行われる。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、本方法は、1つまたは複数のバイオマーカーの各々の発現レベルと、対照におけるこのようなバイオマーカーの発現レベルとを比較するステップをさらに含み、対照は、健常な個体またはがんの経験をしていない個体である。少なくとも1つの実施形態では、本方法は、CCL18、Arg1、MMP9、TIMP3、IL-1β、PDGF、TGFβ、FRβ、CD206、CD163、ヒドロキシプロリンまたはコラーゲンが、対照の発現レベルに比べて上方調節される場合、またはTNFα、IFN-γ、IL-6、CXCL10、IFNαまたはCD86が、対照の発現レベルに比べて下方調節される、もしくは発現されていない場合、対象に治療有効量の非コンジュゲートアゴニストまたは阻害剤および操作された細胞を投与する、または投与しておくステップをさらに含んでもよい。
一部の実施形態では、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログは、細胞のFRβに特異的であり、FRβに結合する。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩は、Toll様受容体(TLR)7、8、9または7/8アゴニストを含む。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、(例えば、第1の治療の)少なくとも1つの化合物は、以下の式:
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、免疫モジュレーターは、式Xもしくは式XXの構造を有するTLRアゴニストを含むか、または式Xもしくは式XXの薬学的に許容される塩:
式XおよびXXにおいて、R1は、-NH2または-NH-R1Xであり、R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、本化合物/免疫モジュレーターは、
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、対象は、がんを経験しているか、またはがんを経験するリスクがあり、第1の治療を行うステップは、対象に、治療有効量の少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップをさらに含む。ある種の実施形態では、がんは、固形腫瘍がんである。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、第1の治療の少なくとも1つの化合物は、対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、対象のM2型マクロファージは、骨髄由来免疫抑制細胞(MDSC)、腫瘍関連マクロファージ(TAM)、またはMDSCとTAMの両方を含む。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、第1の治療の少なくとも1つの化合物は、1種または複数の薬学的に許容される担体、アジュバント、希釈剤、賦形剤および/もしくはビヒクル、またはそれらの組合せを含有する組成物を含む。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、対象は、ヒト、マウスまたは任意の他の哺乳動物である。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩は、以下の式を有するTLRアゴニストまたは薬学的に許容されるその塩:
式中、R1はアミン基であり、R2は単結合、-NH-であり、R3は、H、アルキル、ヒドロキシ基またはそれらの任意の他の置換されている基であり、Xは、CH2、NH、OまたはSであり、リンカーは、R1 、R2またはR3において結合している。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、第1の治療の少なくとも1つの化合物のリンカーは、PEGリンカーまたはPEG誘導体リンカーを含み、非放出性リンカーである。
本開示の方法の少なくとも1つの実施形態では、第1および第2の治療は、同時に、逐次に、連続してまたは交互に行われる。
一部の実施形態では、細胞に疾患状態を処置するよう構成されている少なくとも1種の操作された細胞を接触させるステップ、および細胞に、リンカーを介してフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合されている免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む、少なくとも1つの化合物(例えば、本明細書において提供される式によって提供される任意の化合物)を接触させるステップを含む、疾患状態を予防または処置する方法であって、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、パターン認識受容体を標的とする、方法が本明細書において提供される。一部の実施形態では、細胞は、がん性疾患状態を経験している対象、またはがん性疾患状態を経験するリスクがある対象の細胞を含み、該細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップは、該対象に治療有効量の少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップをさらに含み、細胞に少なくとも1種の操作された細胞を接触させるステップは、対象に治療有効量の操作された細胞を投与または適用するステップをさらに含む。一部の実施形態では、対象は、がんを経験している患者であり、少なくとも1つの化合物および少なくとも1種の操作された細胞は、対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される。一部の実施形態では、操作された細胞は、CAR T細胞、操作された幹細胞、またはこれら2つの組合せである。少なくとも一部の実施形態では、対象の細胞に免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む少なくとも1つの化合物を接触させるステップは、対象のM2型マクロファージをM1型マクロファージに再プログラムする。
一部の実施形態では、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログは、細胞のFRβに特異的であり、FRβに結合する。
一部の実施形態では、リンカーを介して、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩(例えば、非限定的に、TLR7、8、9または7/8アゴニストを含む、本開示のTLRアゴニストのいずれか)に結合している標的指向性部分(例えば、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログ)を含む1つまたは複数の化合物を含む第2の治療を行うことによって、対象に行われた1つまたは複数の操作された細胞治療の効力を増強させるステップを含む、がん性疾患状態(例えば、がん)を経験している対象を処置する方法であって、標的指向性部分が、細胞のパターン認識受容体を標的とする、方法が本明細書において提供される。ある種の実施形態では、対象の細胞に第2の治療の1つまたは複数の化合物を接触させるステップは、対象のM2型マクロファージをM1型マクロファージに再プログラムする。本方法の少なくとも1つの例示的な実施形態では、第2の治療の免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩は、TLR7アゴニストであり、リンカーは、放出性リンカーである。少なくとも1つ追加的な実施形態では、リンカーは、非放出性リンカーである。
本開示の方法のある種の実施形態では、第2の治療の少なくとも1つの化合物を投与するステップは、対象における抗腫瘍細胞または炎症誘発性シグナル伝達カスケードを活性化する。少なくとも1つの実施形態では、このような抗腫瘍細胞は、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、操作されたNK細胞、または前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたNK細胞である。さらにまたは代替的に、このような抗腫瘍細胞はマクロファージである。
一部の実施形態では、細胞のパターン認識受容体を標的とする、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩に結合した標的指向性部分を含む化合物であって、標的指向性部分が、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む、化合物が、本明細書において提供される。
本明細書において含まれる、開示されている実施形態および他の特徴、利点および態様、ならびにそれらを得る物質は、本開示の様々な例示的な実施形態の以下の発明を実施するための形態に照らし合わせると明白になろう。このような発明を実施するための形態は、添付の図面と関係付けると、よりよく理解されよう。
本開示は、様々な変形および代替形態を受けやすいが、それらの例示的な実施形態は、図面に例として示されており、本明細書において詳細に記載されている。
本開示の原理の理解を促すために、図面に例示されている実施形態をこれより参照し、それを説明するために、特定の言い回しが使用される。それでもやはり、これらの実施形態の記載によって範囲の限定が意図されるわけではないことが理解されよう。対照的に、本開示は、添付の特許請求の範囲によって規定される本出願の趣旨および範囲内に含まれ得る、代替、変形および均等物を包含することが意図されている。これまでに明記した通り、本技術は、1つまたは複数の好ましい実施形態に例示および記載され得るが、その組成物、化合物および方法は、多数の異なる構成、形態、物質および補助物を含んでもよい。
本明細書に言及されている特許、特許出願公開、学術論文、教書および他の公開物はすべて、本開示が関係する当業者の技量のレベルを示す。このような公開物はすべて、個々の公開物の各々が参照により組み込まれているよう具体的かつ個別に示されている場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれている。
以下の記載において、多数の具体的な詳細は、本開示の完全な理解をもたらすために説明されている。特定の例は、これらの具体的な詳細の一部または全部がなくても実施することができ、本開示は、特定の生物系、特定のがん、または特定の器官もしくは組織に限定されないことを理解すべきであり、これらは、当然ながら、様々となり得るが、本明細書に提示されているデータを鑑みると、依然として適用可能である。
本開示の様々な技法および機構は、時として、2つの構成要素の間を繋げるまたは関連を記載する。結合した、関連した、連結した、接続した、などの語、およびそれらの屈折形態素と類似した用語は、差異が明記されていない限り、または他には文脈から明瞭にされていない限り、互換的に使用される。これらの語および表現は、必ずしも、直接的な関係性を意味するわけではないが、媒介構成要素を介する接続を含む。2つの構成要素の間の関係性は、様々な他の構成要素が、着目すべき2つの構成要素の間に存在してもよいので、必ずしも、直接的な妨げられない関係性を意味するわけではないことに留意すべきである。したがって、関係性は、特に明記しない限り、直接的な、妨げられない関係性を必ずしも意味するわけではない。
さらに、実現可能かつ都合のよい限り、図面および説明では、同じまたは同様の部分またはステップを指すために同様の参照番号が使用される。図面は簡略化形態にあり、正確な縮尺ではない。本開示は、単に説明のために、このように提示されており、本明細書に記載されている原理および実施形態は、本明細書に具体的に記載されるもの以外の構成を有する化合物および/または組成物の構成要素に適用されてもよいことが理解される。実際に、本開示の組成物および化合物の構成要素は、その所望の用途の促進において調整されてもよいことが明確に企図される。
特に定義されない限り、本明細書において使用される技術用語および科学用語はすべて、化学分野および生物学分野における当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または均等な任意の方法および物質が、本出願の主題の実施または試験に使用することができるが、好ましい方法および物質が、本明細書に記載されている。さらに、本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」および「the」は、その内容が特に明確に指示しない限り、複数の指示対象を包む。したがって、例えば、化合物/組成物が、「1つの」アルキルまたはアリールにより置換されている場合、化合物/組成物は、少なくとも1つのアルキルおよび/または少なくとも1つのアリールにより場合により置換されている。
分子量などの物理特性または化学式などの化学的性質に関する範囲が、本明細書に使用されている場合、本明細書における範囲および特定の実施形態のすべての組合せおよび部分組合せが含まれることが意図されている。用語「約」は、数または数値範囲を言及する場合、言及されているその数または数値範囲が、実験のばらつき(または統計学的な実験誤差の範囲内)の範囲内の概数であること、およびしたがって、この数または数値範囲は、明記した数または数値範囲の1%~15%の間で様々になり得ることを意味する。用語「を含むこと(comprising)」(および、「含む(comprise)」または「含む(comprises)」または「有すること(having)」または「含むこと(including)」などの関連用語)は、他のある種の実施形態において、例えば、本明細書に記載されている物質の任意の組成、組成物、方法またはプロセスなどの実施形態は、記載されている特徴「からなる」ことができる、またはこれら「から実質的になる」ことができることを除外することを意図するものではない。
ある種の実施形態では、提供される化合物および/または組成物はまた、がんの予防および/または処置に有用である。一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物、組成物および方法は、自然免疫系を標的とするため(例えば、選択的に)、およびマクロファージの分極をM2からM1に再プログラムするため、および例えばその抗がん特性を活用するための戦略を活用する。一部の実施形態では、本化合物は、Toll様受容体(TLR)7および/または8アゴニストを含む。ある種の実施形態では、本明細書において提供される化合物は、単独で、標的剤と併せて、および/または例えば、以下にさらに詳細に記載されている操作された細胞による療法などの他の介入との併用療法で、提供または使用される。一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物の投与によって、対象における炎症誘発性シグナル伝達カスケードの再プログラムおよび/または活性化によって、対象に行われる第2の治療(例えば、操作された細胞または操作された細胞による療法)の有効性/効力が増強される。
一般に、本方法および化合物、ならびにそれらの組合せ物は、リガンドにコンジュゲートされた薬物部分(例えば、アゴニスト)を含む少なくとも1つの低分子薬物コンジュゲート(SMDC)を使用する。ある種の実施形態では、リガンドは、フォレート受容体ベータ(FRβ)発現性骨髄性細胞の細胞-表面受容体に対して特異的に結合し、腫瘍を有する哺乳動物では、この骨髄性細胞は、主に免疫抑制性であり、腫瘍微小環境(TME)内にほとんど専ら位置する。標的細胞によって取り込まれると、SMDCの薬物部分は、TLRに結合し、シグナル伝達事象を開始し、細胞を一層免疫刺激性表現型(例えば、M1様)に再プログラムすることができる。SMDCの投与は、操作された細胞による療法(例えば、キメラ抗原受容体(CAR)発現性細胞毒性リンパ球、前駆細胞または幹細胞から調製されたT細胞など)の投与とさらに組み合わされて、標的外毒性がほとんどまたは全く観察されずに、操作された細胞による療法の効力の増強をもたらすことができる。
したがって、本組合せ物、化合物および方法は、固形腫瘍に対して有効なだけではなく、がん性腫瘍内の腫瘍関連マクロファージ(TAM)および/または骨髄由来免疫抑制細胞(MDSC)の受容体に対するアゴニスト(すなわち、免疫モジュレーター)を選択的に標的とすることができる、がんの予防および処置を実現し、こうして、全身性および/または標的外毒性が回避される。さらに、免疫モジュレーター/TLRアゴニストは、操作された細胞(例えば、CAR T細胞、他の操作されたT細胞、操作されたナチュラルキラー(NK)細胞など)および正常T細胞を含めた、他の浸潤性免疫細胞のある種の特性を改変することができ、これによって、これと組み合わせて行われる操作された細胞による療法の効力が顕著に増強される。
用語「標的外毒性」とは、器官もしくは組織の損傷、または対象を処置する医師または他の個体にとって望ましくない対象の体重の低下、あるいは処置医師にとって潜在的な有害指標となる、対象に対する任意の他の影響(例えば、B細胞無形成、発熱、血圧低下または肺浮腫)を意味する。用語「処置する(treat)」、「処置すること(treating)」、「処置された(treated)」または「処置(treatment)」(疾患または状態に関する)は、好ましくは、臨床結果を含めた有益なまたは所望の結果を得るための手法であり、以下に限定されないが、以下:疾患に関連する状態の改善、疾患の治癒、疾患の重症度の軽減、疾患に罹患しているヒトのクオリティオブライフの向上、生存の延長、および/または予防的もしくは防止的処置のうちの1つまたは複数を含むことができる。がんを参照すると、特に、用語「処置する」、「処置すること」、「処置される」または「処置」は、腫瘍サイズの縮小、腫瘍の完全または部分的除去(例えば、完全奏功または部分奏功)、安定疾患の誘発、がんの進行の予防(例えば、無増悪生存期間)、または医師によって、がんの治療的、予防的もしくは防止的処置と考えられるがんに対する任意の他の効果をさらに意味することができる。
本明細書において使用する場合、操作された細胞による療法は、以下に限定されないが、CAR治療法を含めた、生物操作された細胞に基づく様々な免疫療法を含むことができる。「CAR治療法」とは、細胞表面にCARを発現させる、分子生物学的方法により改変された、細胞毒性リンパ球細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)またはその集団を指す。CARは、所望の標的に対して予め規定された結合特異性を有するポリペプチドであり、細胞活性化ドメインの細胞内部分に操作可能に(例えば、融合、1つまたは複数のジスルフィド結合などによって連結されている個別の鎖として)連結されている。MHCクラスIおよびクラスIIの制限を迂回することによって、CD8+とCD4+のサブセットの両方のCAR操作されたリンパ球細胞は、再誘導された標的細胞認識のために動員され得る。CAR T細胞による療法は周知である一方、CARをベースとする細胞治療もまた、NK細胞と共にやはり使用され得る(例えば、CAR-NK治療法)ことが理解されよう。
CARは、本明細書においてさらに定義されている認識領域を含む。ある種の実施形態では、CARは、例えば、T細胞CD3-ゼータ(CD3ζ)鎖、Fc受容体ガンマシグナル伝達ドメイン、あるいはFc受容体γ、あるいはCD28、CD137(4-1BB)、CD278(ICOS)もしくはCD134(OX40)などの1つまたは複数の共刺激性ドメインから誘導され得る、活性化シグナル伝達ドメインをさらに含むことができる。
ある種のCARは、CD3ζ膜貫通ドメインおよびエンドドメインへの結合機能(例えば、モノクローナル抗体に由来する一本鎖可変断片(scFv)として)の融合物である。このような分子は、その標的の認識受容体結合機能による認識に応答して、ゼータシグナルの伝達をもたらす。しかし、多数の代替が存在する。非限定例として、生得T細胞受容体(TCR)アルファおよびベータ一本鎖に由来する抗原認識ドメインは、結合機能として使用することができる。代替的に、受容体エクトドメイン(例えば、CD4エクトドメイン)が使用され得る。結合機能に必要なものは、特定の方法において、高い親和性で所与の標的に結合することができることだけである。
とりわけ、操作された細胞による療法は、CAR治療法に限定されない。実際に、様々なタイプの免疫細胞(例えば、T細胞およびNK細胞)が、当分野において公知の生存および機能活性の増強により再プログラムされ得る。操作されたT細胞、前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたT細胞、操作されたNK細胞、または前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたNK細胞を使用する操作された細胞による療法もまた、本明細書において提供される併用方法に使用することができる。
さらに、「特異的に結合する」、「高い親和性で結合する」または「特異的に」または「選択的に」結合するは、リガンド/受容体、認識領域/標的指向性部分、核酸/相補性核酸、抗体/抗原または他の結合対を指す場合、タンパク質および他の生物製剤の不均一な集団において、タンパク質の存在を決定付ける結合反応を示す。したがって、指定条件下では、特定されたリガンドまたは認識領域は、それぞれ、特定の受容体(例えば、がん細胞表面に存在するもの)または標的指向性部分に結合し、試料中に存在する他のタンパク質(例えば、正常な健常細胞に関連するもの)には有意な量で結合しない。特異的結合または高い親和性を伴う結合はまた、例えば、企図した方法の、結合性化合物、リガンド、抗体、または抗体の抗原-結合部位に由来する結合性組成物は、その標的に、任意の他の結合性化合物との親和性よりも、多くの場合、少なくとも25%高い、一層多くの場合、少なくとも50%高い、最も多くの場合、少なくとも100%(2倍)高い、通常、少なくとも10倍高い、一層通常には、少なくとも20倍高い、および最も通常には、少なくとも100倍高い親和性で結合することを意味することができる。
典型的な実施形態では、標的に特異的に結合する分子は、例えば、スキャッチャード解析によって求めると、少なくとも約106リットル/mol(K'O=10~6M)および好ましくは、少なくとも約10リットル/molの親和性を有する。一部の結合性化合物は、1種超の標的に特異的に結合することができ、例えば、ある抗体は、その抗原に、抗体のオリゴサッカライドによってレクチンに、および/またはその抗体のFc領域によってFc受容体に特異的に結合することが当業者によって認識される。
組合せ物、化合物および方法をこれより詳細に説明する。本明細書に提示されている原理の理解を促すために、図面に例示されている実施形態が参照され、それを説明するために、特定の言い回しが使用される。それでもやはり、これらの実施形態の記載によって範囲の限定が意図されるわけではないことが理解されよう。対照的に、本開示は、添付の特許請求の範囲によって規定される本出願の趣旨および範囲内に含まれ得る、代替、修正および均等物を包含することが意図されている。
上で明記されている通り、組合せ物、化合物および方法は、操作された細胞または操作された細胞による療法の投与と組み合わされた少なくとも1つのSMDCを使用する。一般に、および限定をなんら意図することなく、本開示の新規化合物、組成物および方法は、対象の自然免疫系を標的し、マクロファージのM2型から、M1型表現型の炎症誘発性特性に有利なM1型への分極を再プログラムする。例えば、少なくとも1つの例示的な実施形態では、このような化合物および組成物は、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩に結合した、フォレート受容体結合性リガンド、またはそのアナログ、機能的断片、誘導体もしくはラジカル(例えば、プテロイルアミノ酸)などのFRβを標的とする標的指向性部分を含む。以下に詳細に記載されている通り、このような実施形態は、FRβの限定的な発現を利用して、FRβ発現性細胞(例えば、がん性組織のもの)に直接、全身的に投与された化合物を局在させ、こうして、免疫モジュレーター構成成分は、次に、活性化骨髄性細胞(例えば、M2様マクロファージ)を炎症誘発性M1分極に転化させる、例えば再プログラムすることができる。この標的化設計は、免疫系の全身性活性化を有利なことに阻止し(すなわち、このような化合物への全身性曝露を低減する)、こうして毒性を回避する。
さらなる例示的な実施形態は、リンカーを標的指向性部分と免疫モジュレーターとの間に配設して含むことができる。このようなリンカーは、放出性または非放出性とすることができる。本明細書に記載されている通り、放出性リンカーを含む本開示の化合物/組成物は、投与されると、標的指向性部分および免疫モジュレーターが、免疫モジュレーターが活性状態になる時間またはほぼその時間に互いに放出される。さらにまたは代替的に、本開示の化合物/組成物が非放出性リンカーを含む実施形態では、投与されると、標的指向性部分および免疫モジュレーターは、生理的条件下で、速やかに放出しない。このように、構成成分は、標的細胞による取込み後、および/または免疫モジュレーターの活性化後に、一緒に留まる。
主に、脊椎動物に見られる主な免疫戦略は、2つ:自然免疫系および適応免疫系が存在する。自然免疫応答または非特異的免疫応答は、非自己病原体に対する防御のファーストラインであり、物理的防御、化学的防御および細胞防御からなる。一方、適応免疫系は、一次自然免疫防御を逃れた、またはこれを克服した病原体に対して作用が開始される。
炎症応答は、免疫において重要な役割を果たす。組織が損傷する、または病原体が検出されると、例えば、炎症応答が始まり、免疫系が動員される。自然免疫系の免疫細胞(すなわち、好中球および好酸球)は、血管およびリンパ系を介して、次いでマクロファージにより、組織傷害もしくは損傷の部位、または病原体の位置に最初に動員される。
自然免疫系の細胞は、微生物病原体または他の非自己分子に存在する特定のタンパク質配列を感知してこれに結合する特別なパターン認識受容体を発現することができる。本明細書において使用する場合、「パターン認識受容体」は、白血球の膜表面に発現する任意の免疫受容体、例えば少なくともマクロファージを意味してこれを含み、受容体を活性化する特異的リガンドに結合することができ、最終的には、自然免疫応答(および、ある種の場合、最終的に抗原特異的に獲得された免疫の発達)に至る。
パターン認識受容体に結合することができる分子の2つのクラスの例は、微生物病原体に関連する病原体関連分子パターン、および細胞損傷または細胞死の間に放出される宿主細胞の構成成分に関連する損傷関連分子パターンを含む。パターン認識受容体によるこれらのタンパク質配列の認識は、ある種の遺伝子の発現であって、その遺伝子の産物が自然免疫応答を制御する、発現の引き金となるシグナル伝達経路を開始することができる(例えば、一部の場合、抗原特異的獲得免疫の発達を指令する)。したがって、パターン認識受容体は、これらのシグナル伝達経路を媒介し、ある種の場合、これを使用して、自然免疫応答、および適応免疫応答さえもポジティブにまたはネガティブに制御することができる。
マクロファージは、食作用により病原体を排除することが知られている白血球の多様な群であり、マクロファージが局所組織環境に応答して受ける特異的な分化に応じて、M1またはM2表現型のどちらかを有すると幅広く分類されている。一部の例では、マクロファージは、インターフェロンガンマ(IFN-γ)、リポポリサッカライド(LPS)および/または顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)への曝露によって、M1表現型へと分極される。ある種の例では、M1表現型は、高レベルの炎症誘発性サイトカイン(インターロイキン1β(IL-1β)、腫瘍壊死因子(TNF)、インターロイキン12(IL-12)、インターロイキン18(IL-18)および/またはインターロイキン23(IL-23)など)の産生、病原体への抵抗性を媒介する能力、強力な殺細菌特性、反応性窒素および酸素中間体の高度な生成、ならびに/またはTヘルパー1型(Th1)応答の促進を特徴とする。一部の例では、M1分極は、自然免疫応答の「攻撃および殺滅」期に関連している。ある種の例では、M1分極は、感染の初期定着を阻害または予防するよう、および/または損傷組織を排除するよう働く。
ある種の例では、自然免疫系が、この「攻撃および殺滅」期を行った後、マクロファージは、これ自体を再プログラムして、治癒系(すなわち、M2型)になり、例えば成長因子を放出して、治癒を促すことができる。このような成長因子は、(非限定的に)インターロイキン4(IL-4)、インターロイキン10(IL-10)、血小板由来成長因子(PDGF)、トランスフォーミング成長因子-β1(TGFβ)、ケモカイン(C-Cモチーフ)リガンド18(CCL18)および/またはインターロイキン13(IL-13)などのある種のサイトカインを含むことができる。ある種の例では、このようなサイトカイン/成長因子への曝露により、代替として、M2マクロファージ表現型が活性化される。
M2マクロファージは、M1とは対照的に、創傷治癒および組織修復と関連し得る。一部の例では、M2マクロファージは、組織のリモデリング、免疫調節/抑制および/または腫瘍促進への関与を特徴とする。特定の場合では、M2マクロファージは、ポリアミンを産生して細胞増殖を誘導する、および/またはプロリンを産生して、コラーゲン産生を誘導する。この治癒応答は、健常な対象では有益であるが、M2マクロファージの存在は、がんに罹患している対象にとって、免疫抑制ならびに/または腫瘍成長および線維症の促進により、著しく有害な作用を有する恐れがある。
ケモカインおよび他の因子は、放出されて、損傷組織への免疫細胞の浸潤を促進する(例えば、自然免疫応答)ことができ、これらは、例えば、単球、およびM2様表現型と見なされるマクロファージを含み、例えば、抗炎症性サイトカインを放出する。次に、これらのサイトカインの慢性分泌により、組織常在性および浸潤性線維芽細胞/線維細胞が活性化されて筋線維芽細胞となり、これは、ひいては、周囲組織を硬化させる恐れがあるコラーゲンおよび他の細胞外マトリックスタンパク質を分泌する。一部の例では、これらのM2マクロファージは、線維症を促進することによって疾患を悪化させる。一部の例では、成長因子、およびM2表現型によって産生される他のサイトカインは、類似の経路により、がん性腫瘍の成長を推進する。
M2様マクロファージをM1様マクロファージに再プログラムする
ある種のがんでは、マクロファージは、抗炎症(M2様)表現型へと不均衡なまでに偏る恐れがある。ある種の例では、免疫モジュレーターは、活性化骨髄性細胞(例えば、M2様マクロファージおよび/または抗腫瘍細胞)を炎症誘発性M1分極に転化、例えば再プログラムすることができる(例えば、この場合、マクロファージが、成長因子および/または関連サイトカインをほとんどまたは全く産生しない場合、および例えば、疾患状態(すなわちがん)の進行を減速する、または排除さえする)。ある種の例では、本明細書において提供される組成物および方法は、ある種のがんが発症する経過の間に観察される炎症誘発性から抗炎症性へのシフトを反転させる。一部の実施形態では、本明細書において提供される組成物および方法は、個体または対象から採取した試料中の、がんバイオマーカー(例えば、抗炎症活性(例えば、CCL18、ヒドロキシプロリンおよびコラーゲン)に関連するもの)の量/発現量を低下させ、これは、マクロファージのM1表現型への転化、したがって、抗腫瘍細胞活性化(例えば、T細胞、NK細胞および/またはマクロファージ)および炎症誘発性シグナル伝達カスケードの開始の指標となる。「個体」、「対象」または「患者」は、本明細書において使用する場合、哺乳動物、好ましくはヒトであるが、動物であってもよい。
ある種のがんでは、マクロファージは、抗炎症(M2様)表現型へと不均衡なまでに偏る恐れがある。ある種の例では、免疫モジュレーターは、活性化骨髄性細胞(例えば、M2様マクロファージおよび/または抗腫瘍細胞)を炎症誘発性M1分極に転化、例えば再プログラムすることができる(例えば、この場合、マクロファージが、成長因子および/または関連サイトカインをほとんどまたは全く産生しない場合、および例えば、疾患状態(すなわちがん)の進行を減速する、または排除さえする)。ある種の例では、本明細書において提供される組成物および方法は、ある種のがんが発症する経過の間に観察される炎症誘発性から抗炎症性へのシフトを反転させる。一部の実施形態では、本明細書において提供される組成物および方法は、個体または対象から採取した試料中の、がんバイオマーカー(例えば、抗炎症活性(例えば、CCL18、ヒドロキシプロリンおよびコラーゲン)に関連するもの)の量/発現量を低下させ、これは、マクロファージのM1表現型への転化、したがって、抗腫瘍細胞活性化(例えば、T細胞、NK細胞および/またはマクロファージ)および炎症誘発性シグナル伝達カスケードの開始の指標となる。「個体」、「対象」または「患者」は、本明細書において使用する場合、哺乳動物、好ましくはヒトであるが、動物であってもよい。
「マーカー」または「バイオマーカー」は、この用語が本明細書において使用される場合、活動性疾患状態を経験中の対象における発現のレベルが、対象、もしくは健常な対象から採取した試料、またはこの疾患状態を経験していない対象の発現レベルとは有意に異なる場合、特異的に発現されていると記載することができる。特異的発現マーカーは、正常試料もしくは対照試料、または対象のベースラインの発現レベルに比べて、過剰発現されることがあるか、または過少発現されることがある(直前の段落において言及した実施形態では、バイオマーカーが減少または過少発現する)。生体試料中のマーカーの増加もしくは低下、または定量は、遺伝子産物もしくは転写物の存在および/または相対存在量を測定するための当分野において公知のいくつかの方法のいずれかによって求めることができる。マーカーのレベルは、絶対値、またはベースライン値に対する相対、およびカットオフ指数と比較した対象のマーカーのレベルとして求めることができる。代替的に、マーカー(単数または複数)の相対存在量は、対照と比較して求められてもよく、この対照とは、臨床的に正常な対象とすることができる。さらに、本明細書において使用する場合、用語「遺伝子過剰発現」および「過剰発現」(遺伝子と関係付けて使用される場合)、ならびにそれらの成語要素は、当業者によって、これらに起因する意味を有しており、これは(非限定的に)、変異体表現型を引き起こすことがある、および/または多量の標的タンパク質発現をもたらすことがある、野性型遺伝子産物の過剰発現または誤発現を含む。
一部の実施形態では、本明細書において提供される組成物および方法は、炎症誘発性バイオマーカー(例えば、TNFαおよびIFN-γ)を増加させる。一部の実施形態では、M2様表現型シフトを反転させる組成物が提供される(例えば、がんの有効な処置の実現をもたらす)。
免疫モジュレーターの投与は、慣用的な手法を用いた場合に観察される、TMEにおけるこのような操作された細胞の不活性化を阻止する操作された細胞の投与と組み合わされる。ある種の実施形態では、免疫モジュレーターは、腫瘍における免疫抑制細胞(および/またはがん性細胞)を標的とし、標的細胞に薬物部分を送達し、これによって、全身性毒性をやはり回避すると同時に、TME内の操作された細胞の浸潤および活性を増大させる。操作された細胞による療法と共に免疫モジュレーターを投与すると、操作された細胞による療法単独よりも、固形腫瘍におけるがん細胞に対して優れた細胞毒性をもたらす。
したがって、がんを処置する併用方法が提供される。ある種の実施形態では、本方法は、(a)免疫抑制細胞の細胞-表面受容体またはがん性細胞の細胞-表面受容体の結合を受け得る、リガンド(例えば、標的指向性部分)にコンジュゲートされている薬物部分(例えば、TLRアゴニスト)を含む第1の化合物、および(b)操作された細胞を投与するステップを含み、組合せ物は、第1の量の(a)および第2の量の(b)を含み、これらは、一緒になって、がんの処置に治療的に有効である。第1の治療(すなわち、免疫モジュレーター化合物)の実施形態の様々な構成要素をこれより詳細に説明する。
免疫モジュレーター/薬物部分
少なくとも1つの実施形態では、免疫モジュレーターを含む薬物を使用して、本明細書に記載されている方法に使用される化合物を作製する。本明細書において使用する場合、「免疫モジュレーター」は、免疫系の構成要素の1種または複数の活性化を誘導することによって、またはその活性を増大することによって、対象の免疫系を刺激するかもしくは他のかたちで影響をもたらす、任意の薬物、弾頭または他の組成物または化合物を意味する。例えばおよび非限定的に、免疫モジュレーターは、免疫細胞におけるシグナル伝達経路の標的化に加え、またはその代わりに、1種または複数のパターン認識受容体を標的とする化合物または組成物を含むことができる。
少なくとも1つの実施形態では、免疫モジュレーターを含む薬物を使用して、本明細書に記載されている方法に使用される化合物を作製する。本明細書において使用する場合、「免疫モジュレーター」は、免疫系の構成要素の1種または複数の活性化を誘導することによって、またはその活性を増大することによって、対象の免疫系を刺激するかもしくは他のかたちで影響をもたらす、任意の薬物、弾頭または他の組成物または化合物を意味する。例えばおよび非限定的に、免疫モジュレーターは、免疫細胞におけるシグナル伝達経路の標的化に加え、またはその代わりに、1種または複数のパターン認識受容体を標的とする化合物または組成物を含むことができる。
本開示の免疫モジュレーターの例示的な例には、非限定的に、TLRのアゴニスト、インターフェロン遺伝子の刺激因子(STING)、ヌクレオチド結合性オリゴマー化ドメイン(NOD)様受容体(NLR)、レチノイン酸誘導性遺伝子-I(RIG-I)様受容体(RLR)、アブセントインメラノーマ2(AIM2)様受容体(ALR)、終末糖化産物受容体(RAGE)、または細胞のエンドソームもしくは細胞質に位置する任意の他のパターン認識受容体が含まれる。本開示の免疫モジュレーターは、経路のさらに下流で働く、活性化B細胞(NFκβ)活性化因子の核内因子カッパ軽鎖エンハンサーまたはIκβキナーゼ阻害剤をさらにまたは代替として含んでもよい。表1は、本開示の免疫モジュレーターとして使用されてもよい、このようなNFκβ活性化因子またはIκβキナーゼ阻害剤の例を提示する。
「Toll様受容体」または「TLR」は、自然免疫系においてある役割を果たすタンパク質のクラスであり、パターン認識受容体の例である。TLRは、微生物に由来する構造的に保存された分子を認識する、単一の膜貫通受容体であり得る。TLRは、例えば、樹状細胞、マクロファージ、ナチュラルキラー細胞、適応免疫の細胞(例えば、TおよびBリンパ球)および非免疫細胞(上皮細胞および内皮細胞および線維芽細胞)を含めた、白血球の膜表面に発現され得る。TLRの非限定例には、TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11、TLR12およびTLR13が挙げられる。一部の実施形態では、本明細書において提供されるTLRアゴニストは、1つまたは複数のTLRに結合する。一部の実施形態では、本明細書において提供されるTLRアゴニストは、TLR7、TLR8またはTLR9に結合する。一部の実施形態では、本明細書において提供されるTLRアゴニストは、TLR7に結合する。一部の実施形態では、本明細書において提供されるTLRアゴニストは、TLR7およびTLR8に結合する。一部の実施形態では、アゴニストは、受容体に結合して活性化するリガンドである。
本明細書において提供される化合物が(例えば、強力な)TLR-7/8アゴニストである場合などの一部の例では、本明細書において提供される非コンジュゲート化合物は、全身送達されると、毒性が高い。一部の例では、このような化合物に関連する全身性毒性を低減する、および/または排除することが望ましい。一部の例では、本明細書において提供される化合物のコンジュゲートラジカルは、このような化合物の遊離形態に比べて、毒性が低下している(例えば、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも50%、少なくとも75%または少なくとも90%、低下している)。さらに、一部の例では、本明細書において提供される化合物(コンジュゲート)は、該化合物の遊離形態に比べて、同等または低い濃度(例えば、遊離形態の120%以下、100%以下、80%以下、60%以下、または40%以下の有効用量(ED50)濃度中央値を有する)で有効である。
活性化マクロファージ(M2様表現型)をM1様表現型に再プログラムするために好適な任意の治療剤(例えば、薬物)を使用することができ、薬物部分(または弾頭)は、細胞のエンドソームおよび/または細胞質(例えば、その構造に依存する)において働くことができる。少なくとも1つの実施形態では、治療剤は、免疫モジュレーター(例えば、パターン認識受容体、および/またはその下流のシグナル伝達経路(各場合において、自然免疫系の部分)(例えば、TLR、NLR、RLR、ALR、RAGEおよび/またはSTINGアゴニストなど)、および/またはIRAK-M阻害剤などのPelle/インターロイキン-1受容体関連キナーゼ(IRAK)ファミリーのキナーゼを正に制御するもの)を含む。さらに、一部の実施形態では、治療剤は、TLR7アゴニストを含む少なくとも1つの低分子薬物コンジュゲート(SMDC)を含む。他の実施形態では、本明細書において提供される化合物は、ホスホイノシチド3-キナーゼ(PI3K)キナーゼ阻害剤、または適応免疫系を負に制御する他の阻害剤(例えば、これは、単独で使用されてもよく、またはパターン認識受容体を標的とする免疫モジュレーターと併せて使用されてもよい)を含む。がんの処置に使用される一部の実施形態では、本組成物または化合物(例えば、薬物部分)は、(a)(i)パターン認識受容体を標的とする、かつ/または自然免疫系のその下流のシグナル伝達経路のアゴニストである免疫モジュレーターを含む少なくとも1つのSMDCであって、(ii)免疫抑制細胞の細胞-表面受容体または細胞-表面受容体(すなわち、以下に記載されている標的指向性部分)の結合を受け得るリガンドにコンジュゲートされている、少なくとも1つのSMDC、および(b)CAR発現性細胞毒性リンパ球を含む。
一実施形態では、がんの処置のための併用療法および/または方法であって、併用療法が、(a)(i)パターン認識受容体を標的とする、かつ/または自然免疫系のその下流のシグナル伝達経路のアゴニストである免疫モジュレーターを含む少なくとも1つのSMDCであって、(ii)免疫抑制細胞の細胞-表面受容体または細胞-表面受容体(すなわち、以下に記載されている標的指向性部分)の結合を受け得るリガンドにコンジュゲートされている、少なくとも1つのSMDC、および(b)少なくとも1種の操作された細胞(または、1つもしくは複数の操作された細胞を含む組成物)の使用および/または投与を含む、併用療法および/または方法が提供される。がんを処置するための併用療法/方法の実施形態は、CAR-T、もしくはCAR-NK細胞、幹細胞、もしくは他の操作された細胞、またはそれらの組合せ物のいずれかと組み合わせて使用される、TRL7アゴニスト、TLR8、TLR9アゴニストまたはTLR7/8アゴニストを利用することができる。併用療法の一実施形態では、TRL7アゴニスト、TLR8、TLR9アゴニストまたはTLR7/8アゴニストは、がんを処置するための操作された細胞と共に使用される。別の実施形態では、併用療法は、CAR T細胞、幹細胞、別の操作された細胞または上述の任意の組合せ物と組み合わせて使用されるSMDCを含む。がんを処置する併用療法の別の実施形態では、TRL7アゴニスト、TLR8、TLR9アゴニストまたはTLR7/8アゴニストは、CAR T細胞と共に使用される。がんを処置する併用療法のさらなる実施形態では、フォレート-TRL7アゴニスト、フォレート-TLR8、フォレート-TLR9アゴニストまたはフォレート-TLR7/8アゴニストが、がんを処置するため、CAR T細胞と組み合わせて使用される。
ある種の実施形態では、本開示の化合物の治療剤/薬物部分は、リンカーを介して、細胞のパターン認識受容体を標的とする標的指向性部分(またはそのラジカル)にコンジュゲートされている。リンカーは、本明細書においてさらに詳細に記載されている通り、放出性であってもよく、または非放出性であってもよい。
少なくとも1つの例示的な実施形態では、標的指向性部分は、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む。「フォレート」は、例えば、葉酸、ならびに非限定的に、フォリン酸、プテロイルポリグルタミン酸、プテロイル-D-グルタミン酸およびフォレート受容体結合性プテリジン(pterdine)(テトラヒドロプテリン、ジヒドロフォレート、テトラヒドロフォレート、ならびにそれらのデアザおよびジデアザアナログなど)などの葉酸のアナログおよび誘導体を含めた、フォレート受容体結合性分子を意味する。
用語「デアザ」および「ジデアザ」アナログは、天然葉酸構造、またはそのアナログもしくは誘導体中の1個または2個の窒素原子の代わりに炭素原子を置換して有する当分野で認識されているアナログを指す。例えば、デアザアナログは、フォレートの1-デアザ、3-デアザ、5-デアザ、8-デアザおよび10-デアザアナログ、フォリン酸、プテロポリグルタミン酸およびフォレート受容体結合性プテリジン(テトラヒドロプテリン、ジヒドロフォレートおよびテトラヒドロフォレートなど)を含むことができる。ジデアザアナログは、例えば、フォレートの1,5-ジデアザ、5,10-ジデアザ、8,10-ジデアザおよび5,8-ジデアザアナログを含む。本開示の文脈における複合体を形成するリガンドとして有用な他のフォレートは、フォレート受容体結合性アナログであるペメトレキセド、プログアニル、ピリメタミン、トリメトプリム、プララトレキセート、ラルチトレキセド、アミノプテリン、アメトプテリン(メトトレキセートとしても知られている)、N10-メチルフォレート、2-デアミノ-ヒドロキシフォレート(dydroxyfolate)、デアザアナログ(1-デアザメトプテリンまたは3-デアザメトプテリンなど)、および3’,5’-ジクロロ-4-アミノ-4-デオキシ-N10-メチルプテロイルグルタミン酸(ジクロロメトトレキセート)である。
葉酸および上述のアナログおよび/または誘導体は、フォレート受容体に結合する能力を反映する、「フォレート(a folate)」、「フォレート(the folate)」または「フォレート(folates)」とも称される。本明細書に記載されている通り、このような分子は、外因性分子とコンジュゲートされると、フォレートにより媒介されるエンドサイトーシスなどの、膜貫通輸送を増強するのに有効である。上述は、本明細書に記載されているフォレート受容体結合性リガンドに使用され得る。本明細書において使用する場合、用語「リガンド」は、化合物の中心原子またはイオン(例えば、薬物)に結合した、分子、イオンまたは原子のことである。
本開示の新規化合物のある種の実施形態をこれより提示する。本開示の化合物は多型を示すことがあることが当業者によって理解されよう。実際に、本開示の化合物は、記載されている有用な特性を示す、本明細書に記載されている化合物のラセミ体、光学活性体、多形体もしくは立体異性体、またはそれらの混合物のいずれかを含んでもよく、光学活性体を調製する方法(例えば、再結晶化技法によるラセミ体の分割、光学活性な出発原料からの合成、キラル合成、またはキラル固定相を使用するクロマトグラフィー分離による)、および本明細書に記載されている標準試験または当分野で周知の他の類似の試験を使用して、抗腫瘍活性を決定する方法が、当分野で周知である。さらに、特に明示的に明記しない限り、本明細書において図示されている構造は、構造の立体化学体のすべて、すなわち、各不斉中心の右手(R)および左手(S)の立体配置を含むことがやはり意図されている。したがって、本組成物の単一立体化学異性体、ならびに鏡像異性体混合物およびジアステレオマー混合物が、本開示の範囲内にある。
ラジカル、置換基および範囲に関して本明細書に列挙されている具体的な値は、別段の指定がない限り、例示目的に過ぎない。このような例は、ラジカルおよび置換基に関して定義されている範囲内の他の規定された値または他の値を除外するものではない。例えば、(C1~C6)アルキルは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ-ブチル、sec-ブチル、ペンチル、3-ペンチルまたはヘキシルとすることができる。(C1~C3)アルキルは、ヨードメチル、ブロモメチル、クロロメチル、フルオロメチル、トリフルオロメチル、2-クロロエチル、2-フルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチルまたはペンタフルオロエチルとすることができる。(C1~C3)アルコキシは、メトキシ、エトキシまたはプロポキシとすることができる;および(C2~C6)アルカノイルオキシは、アセトキシ、プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、イソブタノイルオキシ、ペンタノイルオキシまたはヘキサノイルオキシとすることができる。
さらに、部分がR置換基または置換された基により置換されている場合、この基は、「R置換されている」と称されてもよい。部分が、R置換されている、または置換された基を一般に含むと特に記載されている場合、その部分は、少なくとも1つのR置換基により置換されており、置換基はそれぞれ、場合により、異なる。置換された基(またはR置換基)は、任意の分子または組合せ分子を含んでもよく、ただし、それを含むとは、化合物の全体の構造および形状に実質的に影響を及ぼさず、その所期の目的(例えば、標的化パターン認識受容体への結合)を実現する基礎となる化合物に必須のいかなる水素結合も変化させることもないことを条件とすることが理解されよう。
置換基が、左側から右側へと記載されている慣用的な化学式によって指定されている場合、それらの置換基は、右側から左側に構造を記載した場合に生じると思われる化学的に同一の置換基を等しく包含し、例えば、-CH2O-は、-OCH2-と等価である。
ある種の実施形態では、本明細書において提供される化合物の免疫モジュレーター/薬物部分の基は、TLRアゴニストを含み、式XもしくはXXによって表される構造、または式XもしくはXXの薬学的に許容される塩:
式XおよびXX中:
R1は、-NH2または-NH-R1Xであり、
R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
式X中、R3は、-OH、-SH、-NH2または-NH-R1Xであり、
式XX中、Xは、CH、CR2またはNであり、
R1X、R2XおよびR2Yはそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物の免疫モジュレーター(例えば、TLR7アゴニスト)基は、式XX、より詳細には式XX’の構造を有するラジカル:
式中、
R1Bは、-NH2または-NH-R1Xであり、
R2Bは、水素(H)、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
R1X、R2XおよびR2Yはそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
Xは、CHまたは窒素(N)である。
アルキル、アルコキシなどは、本明細書において使用する場合、直鎖(すなわち、非分岐鎖)もしくは分岐鎖、またはそれらの組合せを表し、これらは、完全に飽和、一不飽和または多不飽和であってもよく、指定される炭素原子数を有する二価および多価ラジカルを含むことができる(すなわち、C1~C10は、1~10個の炭素を意味する)。飽和炭化水素ラジカルの例には、非限定的に、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、t-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、(シクロヘキシル)メチル、ホモログなどの基、および例えば、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチルなどの異性体などが含まれる。不飽和アルキル基は、1つまたは複数の二重結合または三重結合を有するものである。不飽和アルキル基の例には、非限定的に、ビニル、2-プロペニル、クロチル-2-イソペンテニル、2-(ブタジエニル)、2,4-ペンタジエニル、3-(1,4-ペンタジエニル)、エチニル、1-および3-プロピニル、3-ブチニル、ならびに高級ホモログおよび異性体が含まれる。アルコキシは、酸素リンカー(-O-)を介して、分子の残部に結合しているアルキルである。一部の実施形態では、アルコキシは、式-O-アルキルの酸素原子を介して結合しているラジカルを指す。
一般に、用語「アシル」または「アシル置換基」は、無機酸を含めた、オキソ酸に由来する1つまたは複数のヒドロキシル基を除去することによって誘導されるものを指し、二重結合酸素原子およびアルキル基を含有する。さらに、「プロピル」などの個々のラジカルを参照する場合、直鎖ラジカルしか包含せず、「イソプロピル」などの分岐鎖異性体は、具体的に言及される。
一部の実施形態では、TLR7アゴニストは式Xを有し、TLR7アゴニストは、リンカーを介してR1A、R1B、R3AまたはR3Bのいずれか1つにおいて標的指向性部分にコンジュゲートされており、TLR7アゴニストが式XX’を有する場合、TLR7アゴニストは、リンカーを介して、R1A、R1B、R3AまたはR3Bのうちの1つにおいて標的指向性部分にコンジュゲートされている。
本明細書において使用する場合、用語「リンカー」は、A、BまたはSとの化学結合を形成するよう、生体官能基により適応される原子の鎖を含み、分子の2つ以上の官能部分を接続して、本開示の化合物を形成する。例示として、原子の鎖は、炭素(C)、N、酸素(O)、硫黄(S)、ケイ素(Si)およびリン(P)、またはC、N、O、SおよびP、C、N、OおよびSから選択され得る。原子の鎖は、フォレートおよび薬物などの化合物の様々な機能的能力を共有結合により連結することができる。リンカーは、連続主鎖中の約2~約100個の原子の範囲などの幅広い連結基を含むことができ、以下にさらに詳細に記載されている通り、放出性または非放出性リンカーを含むことができる。一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物の免疫モジュレーター(例えば、TLR7アゴニスト)基は、式XXX、より詳細には式XXX’の構造を有するラジカル:
式中、
R1Cは、-NH2または-NH-R1Xであり、
R2Cは、結合、NH、-NR1XまたはCH2であり、
適用可能な場合、
XAは、CH2、NH2または-NH-R1Xであり、
R1Xはそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
TLR7アゴニストは、リンカーを介して、R1C、R2CまたはR3Bのうちの1つにおいて、標的指向性部分にコンジュゲートされている。
一部の実施形態では、本化合物は、標的指向性部分と免疫モジュレーターとの間に、またはそうではない場合、これらを接続するリンカー(「L」または「Ln」)をさらに含む。一部の実施形態では、リンカーLnは、免疫モジュレーターの放出を回避するよう構成されており、nは、50以下の整数である。一部の実施形態では、リンカーLnは、ポリエチレングリコール(PEG)リンカーまたはPEG誘導体リンカーを含み、nは、1~32の範囲から選択される整数であり、標的指向性部分は、フォレート受容体βに特異的である。一部の実施形態では、nは、1~50、1~10、2~8または2~4である。
一部の実施形態では、Lは、加水分解性リンカーである。一部の実施形態では、Lは、非加水分解性リンカーである。一部の実施形態では、Lは、場合により置換されているヘテロアルキルである。
用語「アルキレン」は、これ自体または別の置換基の一部として、特に明記しない限り、以下に限定されないが、-CH2CH2CH2CH2-によって例示されるアルキルから誘導される二価のラジカルを意味する。通常、アルキル(またはアルキレン)基は、1~24個の炭素原子を有する。「低級アルキル」または「低級アルキレン」は、8個以下の炭素原子を一般に有する、より短い鎖のアルキル基またはアルキレン基である。
用語「ヘテロアルキル」は、これ自体または別の用語と組み合わせて、特に明記しない限り、少なくとも1個の炭素原子、ならびにO、N、P、SiおよびSからなる群から選択される少なくとも1個のヘテロ原子からなる、安定な直鎖もしくは分岐鎖であること、またはそれらの組合せであることを意味し、窒素原子および硫黄原子は、場合により酸化されていてもよく、窒素ヘテロ原子は、場合により四級化されていてもよい。ヘテロ原子O、N、P、SおよびSiは、ヘテロアルキル基の内部位置のいずれかにあってもよく、またはアルキル基が分子の残りに結合している位置にあってもよい。例には、非限定的に、-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-CH3、-CH2=CH-O-CH3、-Si(CH3)3、-CH2-CH=N-OCH3、-CH=CH-N(CH3)-CH3、-O-CH3、-O-CH2-CH3および-CNが含まれる。例えば、-CH2-NH-OCH3などの、最大で2個のヘテロ原子が連続していてもよい。
同様に、用語「ヘテロアルキレン」は、これ自体または別の置換基の一部として、以下に限定されないが、-CH2-CH2-S-CH2-CH2および-CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2によって例示される、ヘテロアルキルから誘導される二価ラジカルを(特に明記しない限り)意味する。ヘテロアルキレン基の場合、ヘテロ原子はまた、末端鎖の一方または両方を占めることができる(例えば、アルキレンオキシ、アルキレンジオキシ、アルキレンアミノ、アルキレンジアミノなど)。さらにアルキレン連結基およびヘテロアルキレン(heteroakylene)連結基の場合、これらの連結基の方向は、この連結基の式が記載されている方向によって示されているわけではない。例えば、式-C(O)2R’-は、-C(O)2R’-および-R’C(O)2-の両方を表す。上記の通り、ヘテロアルキル基は、本明細書において使用する場合、-C(O)R’、-C(O)NR’、-NR’R”、-OR’、-SR’および/または-SO2R’などのヘテロ原子を介して分子の残部に結合している基を含む。「ヘテロアルキル」が列挙されて、その後に-NR’R”などの具体的なヘテロアルキル基の列挙が続く場合、この用語ヘテロアルキルおよび-NR’R”は、不必要でもなく、相互に排除もされないと理解される。むしろ、特定のヘテロアルキル基が、明確性を追加するために列挙されている。したがって、用語「ヘテロアルキル」は、-NR’R”などの特定のヘテロアルキル基を除外するものとして、本明細書において解釈されるべきではない。
一部の実施形態では、Lは、アルキル、ヒドロキシル、オキソ、PEG、カルボキシレートおよびハロからなる群から選択される少なくとも1つの置換基を含む置換ヘテロアルキルである。「ハロ」または「ハロゲン」とは、これら自体または別の置換基の一部として、特に明記しない限り、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を意味する。
一部の実施形態では、Lは、スペーサー(例えば、本明細書の他の場所に記載されている通り)を含む。一部の実施形態では、スペーサーは、ペプチドグリカンまたは糖を含む。
一部の実施形態では、Lは、その主鎖に少なくとも1つのジスルフィド結合により置換されているヘテロアルキルである。一部の実施形態では、Lは、その主鎖に少なくとも1つのジスルフィド結合を有するペプチドである。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」は、本明細書において互換的に使用され、アミノ酸残基のポリマー、ポリペプチド、またはポリペプチド、ペプチドもしくは融解ポリペプチドの断片を指す。この用語は、1つまたは複数のアミノ酸残基が対応する天然アミノ酸の人工的な化学模倣体であるアミノ酸ポリマー、ならびに天然アミノ酸ポリマーおよび非天然アミノ酸ポリマーが該当する。
一部の実施形態では、Lは、-CONH-CH(COOH)-CH2-S-S-CH2-CRaRb-O-CO-、-CONH-CH(COOH)CRaRb-O-CO-、-C(O)NHCH(COOH)(CH2)2-CONH-CH(COOH)CRaRb-O-CO-または-C(O)NHCH(COOH)(CH2)2-CONH-CH(COOH)-CH2-S-S-CH2-CRaRb-O-CO-を含み、RaおよびRbは、独立して、H、アルキルまたはヘテロアルキル(例えば、PEG)である。
一部の実施形態では、Lは、
一部の実施形態では、Lは、
式中、nは、1~32である。少なくとも1つの例示的な実施形態では、nは、1~30であり、wは、0~5である。
一部の実施形態では、Lは、
式中、nは、1~30であり、wは、0~5である。
一部の実施形態では、本化合物は、式:
一部の実施形態では、本化合物は、式:
一部の実施形態では、本化合物は、式:
一部の実施形態では、本化合物は、式:
一部の実施形態では、本化合物は、式:
ある種の実施形態では、リンカーを介して、TLRアゴニストを含む免疫モジュレーターに結合したフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む標的指向性部分を含む化合物であって、TLRアゴニストが、以下の式XXX-Iの構造:
式中、R1はアミン基であり、R2は単結合、-NH-であり、R3は、H、アルキル、ヒドロキシ基またはそれらの任意の他の置換されている基であり、Xは、CH2、NH、OまたはSであり、リンカーは、R1 、R2またはR3において結合している。さらにまたは代替的に、R1は、-NH2または-NH-R1Xであってもよく、R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
ある種の実施形態では、リンカーを介して、TLRアゴニストを含む薬物/免疫モジュレーターに結合したフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む標的指向性部分を含む(例えば、第1の治療の)化合物であって、TLRアゴニストが、以下の式XXXの構造:
式中、
R1は、アミン基であり、
R2は、結合(例えば、単結合)、-NH-、-NR1XまたはCH2であり、
該当する場合、
Xは、CH2、NH、NH2、O、S、-NH-R1Xであり、
R1Xはそれぞれ、H、アルキルおよびアルケニルおよびアルキニルおよび脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
TLR7アゴニストは、「L」または「Ln」などのリンカーを介して、R1、R2またはR3の1つにおいて、標的指向性部分にコンジュゲートされている。リンカーLnは、化合物の放出を回避するよう構成されることができ、nは、50以下の整数であり得る。リンカーLnは、PEGリンカーまたはPEG誘導体リンカーを含むことができ、nは、1~32の範囲から選択される整数とすることができ、標的指向性部分は、フォレート受容体βに特異的であり得る。したがって、nは、1~50、1~32、1~10、2~8または2~4であり得る。
Lは、加水分解性リンカーとすることができる。代替的に、Lは、非加水分解性リンカーとすることができる。Lはまた、場合により置換されているヘテロアルキルとすることができる。
さらにまたは代替として、R3は、H、アルキル、ヒドロキシ基またはそれらの任意の他の置換されている基からなる群から独立して選択される。さらにまたは代替的に、R1は、-NH2または-NH-R1Xであってもよく、R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
Xは、CH、CR2またはNであってもよい。
一部の実施形態では、本明細書において提供される式または化合物のいずれかを含む医薬組成物であって、リンカーが、PEGまたはPEG誘導体を含み、一部の例では、R3において結合している非放出性リンカーであるか、またはR1
、R2もしくはR3において結合している放出性リンカーのどちらかである、医薬組成物が本明細書において提供される。
一部の実施形態では、薬学的に許容される塩は、臭化水素酸塩、クエン酸塩、トリフルオロ酢酸塩、アスコルビン酸塩、塩酸塩、酒石酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、マレイン酸塩、メシル酸塩、ギ酸塩、酢酸塩またはフマル酸塩から選択される。
一部の実施形態では、本化合物は、TLRアゴニスト(例えば、そのラジカル)、および例えば非限定的に、TLR3アゴニスト、TLR7アゴニスト、TLR7/8アゴニスト、TLR8アゴニストまたはTLR9アゴニストを含む(例えば、これらはすべて、細胞のエンドソーム内に存在するToll様受容体に結合する)。例えば、および非限定的に、少なくとも1つの例示的な実施形態では、薬物/化合物の免疫モジュレーターは、以下の表2に列挙されている化合物から選択されてもよい。
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物は、式Iの化合物(またはラジカル)(例えば、TLR7アゴニスト):
少なくとも1つの例示的な実施形態では、本明細書に記載されている化合物は、式Iaの化合物(またはラジカル)(例えば、TLR7アゴニスト):
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物は、式IIの化合物(またはラジカル)(例えば、TLR7アゴニスト):
他の実施形態では、本開示の化合物は、式IIIのTLRアゴニスト(例えば、またはそのラジカル)または薬学的に許容されるその塩:
式中、R1は、アミン基であり、R3は、ヒドロキシ基である。さらに、所望の場合、標的指向性部分(例えば、またはそのラジカル)または他のリガンドは、R1またはR3において、式IIIのアゴニストにコンジュゲートされていてもよい(リンカーを介して、または直接)。式IIIのTLRアゴニスト(例えば、またはそのラジカル)は、TLR7アゴニストであり、慣用的に利用可能なTLR7アゴニストよりも少なくとも10倍(10×)強力である。
一部の実施形態では、式IVのTLR7アゴニスト(例えば、またはそのラジカル)、または薬学的に許容されるその塩:
式中、R1は、アミン基であり、R2は、単結合、-NH-である。
ある種の実施形態では、本明細書において提供される化合物のTLRアゴニスト(例えば、免疫モジュレーターおよび/または第1の治療)は、式(2-I)の構造を有しており、そのラジカルであるか、または式(2-I)の薬学的に許容される塩:
式(2-I)中、
R1、R3、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素(H)、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
R2は、H、-OH、-NH2、-NHR2x、N3、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
Yは、H、-OH、-NH2、-NHR2x、-O-R2X、-SO-R2x、-SH、-SO3H、-N3、-CHO、-COOH、-CONH2、-COSH、-COR2x、-SO2NH2、アルケニル、アルキニル、アルコキシル、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
R2xおよびR2yはそれぞれ、H、-OH、-CH2-OH、-NH2、-CH2-NH2、-COOMe、-COOH、-CONH2、-COCH3、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、R2zはそれぞれ、-NH2、-NR2qR2q’、-O-R2q、-SO-R2qおよび-COR2qからなる群から独立して選択され、R2qおよびR2q’はそれぞれ、独立して、アルキルまたはHであり、
式(2-I)中、X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、H、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式(2-I)中、nは、0~30であり、mは、0~4である。
ある種の実施形態では、本化合物のTLRアゴニストは、式(2-IA)の構造(またはラジカルまたは薬学的に許容されるその塩である):
R1は、場合により置換されているC3~C8アルキル(例えば、非環式または環式)(例えば、1つまたは複数の置換基により場合により置換されており、置換基はそれぞれ、独立して、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、アルコキシまたはシクロアルキルである)であり、
R2は、H、-ORz、-SO2N(Rz)2、-NR2xR2yまたはN3であり、
Yは、H、-ORz、-NR2xR2y、-SRz、-SORz、-SO3Rz、-N3、-CORz、-COORz、-CON(Rz)2、-COSRz、-SO2N(Rz)2または-CON(Rz)2であり、
R2xおよびR2yは、それぞれ独立して、水素、-N(Rz)2、-CON(Rz)2、-C(Rz)2-N(Rz)2、-CS-N(Rz)2、または場合により置換されているアルキル(例えば、1つまたは複数の置換基により場合により置換されており、置換基はそれぞれ、独立して、オキソ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、アルコキシまたはシクロアルキルである)であり、Rzはそれぞれ、独立して、水素、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであるか、またはR2xおよびR2yは、一緒になって、場合により置換されているヘテロシクロアルキル(例えば、場合により置換されているヘテロシクロアルキルは、単環式または二環式ヘテロシクロアルキルである、および/または場合により置換されているヘテロシクロアルキルは、3~10員のヘテロシクロアルキルである)を形成し、
R3はそれぞれ、独立して、ハロゲン、-N3、-CN、-NO2、-CORz、-COORz、-CON(Rz)2、-COSRz、-SO2N(Rz)2、-CON(Rz)2、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アミノ、ヒドロキシまたはチオールであり、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルは、場合により置換されており、
R4およびR5は、それぞれ独立して、アルキル、アルコキシ、ハロゲンまたはシクロアルキルであり、アルキル、アルコキシおよびシクロアルキルは、場合により置換されており、
nは、1~6で、あり、mは、0~4である)
または薬学的に許容されるその塩を有する。
一実施形態は、式(2-I)もしくは(2-IA)の構造を有する、化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供し、式中、nは、1~30である。一実施形態では、nは、1~6である。別の実施形態では、nは1~3である。別の実施形態では、nは、1または2である。別の実施形態では、nは0である。別の実施形態では、nは1である。別の実施形態では、nは1であり、Yは-OHである。別の実施形態では、nは1であり、Yは、-NH2である。
一実施形態では、本化合物は、TLR7(TLR7)-1の構造(化合物1A)によって表される。一実施形態では、本化合物は、TLR7-1の構造(化合物2A)によって表される。一実施形態では、本化合物は、TLR7-1の構造(化合物3A)によって表される。このような化合物の構造は、図1Cに図示されている。
一実施形態は、式(2-I)もしくは(2-IA)の構造を有する、化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供し、Yは、-OH、OCH3、-NH2、-NHNH2、-NHCONH2、-SH、-SO2NH2、-N3、-COOH、-COCH3、-COOCH3または-CONHである。
一実施形態は、式(2-I)もしくは(2-IA)の構造を有する、化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供し、Yは、H、-NH2、-NHR2x、-O-R2X、-SO-R2x、-SH、-SO3H、-N3、-CHO、-COOH、-CONH2、-COSH、-COR2x、-SO2NH2、アルケニル、アルキニル、アルコキシル、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
一実施形態は、式(2-I)もしくは(2-IA)の構造を有する、化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供し、Yは、OHである。
一実施形態は、式(2-I)もしくは(2-IA)の構造を有する、化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供し、Yは、NH2である。
一実施形態は、式(2-I)もしくは(2-IA)の構造を有する、化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供し、nは、1あり、YはOHである。
一実施形態は、式(2-I)もしくは(2-IA)の構造を有する、化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供し、nは1であり、YはNH2である。
一実施形態は、式(2-I)もしくは(2-IA)の構造を有する、化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供し、nは0であり、YはNH2である。
一実施形態は、式(2-I)または(2-IA)の構造を含む化合物、または薬学的に許容されるその塩を提供し、R1は、場合により置換されているアルキルである。一実施形態では、R1は、場合により置換されているC3~C6アルキルである。別の実施形態では、R1は、場合により置換されている非環式C3~C6アルキルである。別の実施形態では、R1は、ブチルである。
一実施形態は、式(2-I)または(2-IA)の構造を含む化合物、または薬学的に許容されるその塩を提供し、R2は、-NR2xR2yである。一実施形態では、R2は、NH2である。
一実施形態は、式(2-I)または(2-IA)の構造を含む化合物、または薬学的に許容されるその塩を提供し、R3は、Hである。
一実施形態は、式(2-I)または(2-IA)の構造を含む化合物、または薬学的に許容されるその塩を提供し、R4は、アルキルである。一実施形態では、R4は、メチルである。
一実施形態は、式(2-I)または(2-IA)の構造を含む化合物、または薬学的に許容されるその塩を提供し、R5は、アルキルである。一実施形態では、R5は、メチルである。
一実施形態は、式(2-I)または(2-IA)の構造を含む化合物、または薬学的に許容されるその塩を提供し、R4およびR5は、それぞれアルキルである。一実施形態では、R4およびR5は、それぞれメチルである。
一実施形態は、式(2-I)または(2-IA)の構造を含む化合物、または薬学的に許容されるその塩を提供し、mは0である。別の実施形態では、mは1である。別の実施形態では、mは2である。別の実施形態では、mは3である。別の実施形態では、mは4である。
一実施形態は、式(2-I)の構造を含む化合物または薬学的に許容されるその塩を提供し、X1、X2およびX3は、それぞれNである。一実施形態では、X1は、Nである。別の実施形態では、X2は、Nである。別の実施形態では、X3は、Nである。
一実施形態は、式(2-I)の構造を含む化合物または薬学的に許容されるその塩を提供し、ただし、nが0である化合物は除外されることを条件とする。
一実施形態は、式(2-I)の構造を含む化合物または薬学的に許容されるその塩を提供し、ただし、nが0であり、YがOHである化合物は除外されることを条件とする。
一実施形態は、式(2-I)の構造を含む化合物または薬学的に許容されるその塩を提供し、ただし、nが0であり、YがOHであり、R1がブチルであり、R2がNH2であり、R3がHであり、R4およびR5が、それぞれメチルである化合物は除外されることを条件とする。
一実施形態は、式(2-I)の構造を含む化合物または薬学的に許容されるその塩を提供し、ただし、化合物TLR7-1は除外されることを条件とする。
一部の実施形態では、本化合物は、式のうちのいずれか1つもしくは複数:
一部の実施形態では、本化合物は、式のうちのいずれか1つもしくは複数:
一部の実施形態では、本化合物は、式のうちのいずれか1つもしくは複数:
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物の投与(例えば、個体に)により、がん性組織におけるマクロファージが、M2様表現型から炎症誘発性M1様表現型に変換される。一部の実施形態では、コラーゲン合成を刺激するサイトカイン(すなわち、CCL18、PDGFおよびIL-1β)の低下は、本明細書において提供される化合物の投与、およびコラーゲン産生を阻害するサイトカイン(例えば、IFN-γ)の同時増加の後に起こる。とりわけ、少なくとも1つの実施形態では、本明細書において提供される化合物の投与後のサイトカインプロファイルは、M2様表現型からM1様表現型への再プログラムと一致する。本明細書において使用する場合、「プロファイル」または「アッセイ」とは、一式の1つもしくは複数のマーカー、およびそれらの存在、不在、ならびに/または相対レベルもしくは存在量(1つまたは複数の対照との比較)のことである。例えば、サイトカインプロファイルは、試料内に存在する、サイトカインの存在、不在、相対レベルまたは存在量の一式データである。ゲノムまたは核酸プロファイルは、発現した核酸(例えば、転写、mRNAなど)の存在、不在、相対レベルまたは存在量の一式データである。プロファイルは、代替として、発現プロファイルと称されることがある。
一部の実施形態では、再プログラムの正味の結果は、肺胞気嚢の増大、細胞外マトリックスの沈着の低下、およびヒドロキシプロリン/コラーゲン生合成の低下、疾患の有効な反転である(例えば、実施例4を参照されたい)。
特定の薬物および式が本明細書に記載されているが、活性化骨髄性細胞を炎症誘発性M1様表現型に再プログラムするのに有用ないずれの化合物(例えば、薬物)も、新規化合物およびその方法に使用することができることが理解されるべきである(例えば、パターン認識受容体と結合すること、およびその下流において自然免疫系応答の少なくとも一部を阻害することが可能な任意の化合物(例えば、薬物))。一部の実施形態では、本明細書に記載されているアナログおよび/または誘導体、化合物は、本明細書において提供される化合物の標的化に使用することができる。
さらに、1つ超の化合物/コンジュゲートを投与することができ、一部の例では、本化合物は、異なる薬物を含むことができる。例えば、異なる薬物は、TLR7アゴニストおよびTLR9アゴニストから選択することができる。さらに別の実施形態では、1つまたは複数の化合物は、1つまたは複数のコンジュゲートされている薬物および/または非コンジュゲート薬物と一緒になった組成物で投与され得る(例えば、以下に記載されているコンジュゲートされている実施形態)。一部の実施形態では、本明細書に記載されている化合物および薬物のいずれも、本明細書に記載されている方法により使用されてもよく、一部の例では、所望の用途に応じて、骨髄由来免疫抑制細胞(例えば、がんの処置と併せて)を低下させるまたは阻害する、成長因子(例えば、ピルフェニドン)の生成を下方調節する、ラパマイシン複合体1(mTORC1)シグナル伝達(例えば、CZ415)の哺乳動物標的を阻害することにより線維芽細胞を直接改変する他の薬物、ならびに/または任意の他の炎症誘発性薬および/もしくは抗がん薬および治療法と組み合わされてもよい。
本明細書において使用する場合、「下方調節」およびその成語要素(例えば、「下方調節」または「下方調節された」など)は、互換的に使用されてもよく、遺伝子、核酸、代謝産物、転写物、タンパク質またはポリペプチドなどのマーカーのレベルの低下を指す。同様に、「上方調節」およびその成語要素(例えば、「上方調節」または「上方調節された」)もまた、互換的に使用されてもよく、遺伝子、核酸、代謝産物、転写物、タンパク質またはポリペプチドなどのマーカーのレベルの向上を指す。同様に、シグナル伝達または代謝経路などの経路は、上方調節または下方調節されてもよい。
標的指向性部分
一部の例では、本明細書において特定されている少なくとも従来の薬物の全身投与に伴う毒性は、がんの処置に関して、その実務的な用途の妨害となってきた。例えば、TLRアゴニストは、個体によって耐容されないことがあり、一部の例では、対象の死亡をもたらす恐れがある(例えば、従来のモダリティにより全身投与された場合)。一部の実施形態では、例えば、式Iおよび/またはIIを有するものなどの本明細書において提供される化合物は、本開示の化合物と共に使用され得る従来の薬物よりもかなり強力であり、一部の例では、全身性毒性を回避する機構が好ましい。
一部の例では、本明細書において特定されている少なくとも従来の薬物の全身投与に伴う毒性は、がんの処置に関して、その実務的な用途の妨害となってきた。例えば、TLRアゴニストは、個体によって耐容されないことがあり、一部の例では、対象の死亡をもたらす恐れがある(例えば、従来のモダリティにより全身投与された場合)。一部の実施形態では、例えば、式Iおよび/またはIIを有するものなどの本明細書において提供される化合物は、本開示の化合物と共に使用され得る従来の薬物よりもかなり強力であり、一部の例では、全身性毒性を回避する機構が好ましい。
ある種の実施形態では、標的指向性部分にコンジュゲートされている治療剤(例えば、薬物(既に記載))が、本明細書において提供される。一部の実施形態では、標的指向性部分は、個体の特定の領域または組織を標的とする(例えば、高い特異性で)、リガンドまたは他の原子または分子を含み、ある種の例では、ホルモン、抗体および/またはビタミンを例えば含むことができる。以下にさらに詳細に記載されている通り、少なくとも1つの実施形態では、標的指向性部分は、FRβに対する(例えば、高い)親和性を有する分子を含む。一部の例では、標的指向性部分は、がんの細胞または組織に固有の任意の受容体に対する特異的な親和性を有する。
一部の例では、FRβは、活性化骨髄性細胞(例えば、主に、活性化単球およびM2様マクロファージ)において著しく上方調節され、例えば、現在まで記録されているデータはすべて、FRβは、抗炎症刺激または炎症誘発性刺激への曝露後に、骨髄源の細胞でのみ誘導されることを裏付ける。フォレート受容体は、非粘液性卵巣癌において、上方調節され得る(例えば、90%超)。ある種の例では、フォレート受容体は、腎臓癌、脳癌、肺癌および乳癌に存在する。例えば、所望の特異性を実現するのに十分な数のフォレート受容体をそれ自体発現しないいくつかのがんが存在するが、がん性腫瘍は、例えば、FRβを発現し、例えば、本明細書において提供される標的指向性部分によって標的化され得る、骨髄由来免疫抑制細胞(MDSC)を発現する。一部の実施形態では、フォレート受容体は、健常な(非骨髄)組織(例えば、肺、肝臓、脾臓、心臓、脳、筋肉、腸、膵臓、膀胱などに関わらない)には、実質的に存在しない(例えば、極度に低いレベルでしか存在しない)。一部の例では、全身に多量に存在する休止組織定住マクロファージでさえも、主に、FRβ陰性である。一部の例では、フォレート標的化イメージング剤の取込みは、例えば、炎症組織、悪性病変および腎臓にある。ある種の例では、がんのない対象しか、腎臓および炎症の部位に、フォレート標的化薬物を保持しない。一部の例では、フォレート受容体発現の違いが、がん細胞を選択的に標的とする機構をもたらす。
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物および方法は、がん性組織に全身投与された強力な化合物(例えば、コンジュゲートまたは薬物)を標的/局在化するFRβの限定的な発現を活用する。一部の例では、本明細書において提供される化合物は、FRβ発現性細胞に直接送達され、例えば、これによって、免疫系の全身性活性化が有利なことに阻止され、例えば、本明細書に記載されている非標的化合物(例えば、薬物)の全身使用をこれまで阻んできた毒性(例えば、少なくともその一部)が回避され得る。一部の実施形態では、本明細書に記載されている方法は、例えば、がんがフォレート受容体を発現するかどうかに関わりなく、がんを処置するために使用される。一部の実施形態では、葉酸、および例えばフォレートなどの他のフォレート受容体結合性リガンド(またはそのラジカル)は、例えば、FRβに対する親和性を有するので、標的指向性部分として使用される。
葉酸は、ビタミンのBファミリーのメンバーであり、例えば、核酸およびアミノ酸の生合成に関与することによって、細胞生存に必須の役割を果たし得る。葉酸は、活性化骨髄性細胞を標的とすることによって、コンジュゲートされている免疫モジュレーター薬の特異性、およびフォレート受容体-ポジティブがん細胞を標的とすることによってコンジュゲートされている抗がん薬の特異性を増強することができる。一部の例では、標的指向性部分として、フォレートリガンド(またはそのラジカル)またはその機能的断片もしくはアナログ、および免疫モジュレーター(例えば、TLR7、TLR8、TLR7/8、TLR9またはTLR3アゴニスト)を含む化合物が本明細書において提供される。一部の例では、TLR7、TLR8、TLR7/8、TLR9およびTLR3は、エンドソーム中に存在する。一部の実施形態では、化合物またはそのラジカルは、TLRに結合する。一部の実施形態では、TLRは、TLR7である。
ピリド[2,3-d]ピリミジンアナログリガンド(例えば、またはそのラジカル)、その機能的断片もしくはアナログ、またはFRβに対して親和性(および、例えば、非限定的に、高い特異性)を有する任意の他の分子、断片または原子が、代替として、標的指向性部分(またはそのラジカル)として使用されてもよい。例えば、このようなフォレートアナログ分子は、温度が約20℃/25℃/30℃/生理状態において、葉酸に比べ、FRβへの結合に約0.01以上の相対親和性を有することができる。同様に、ガレクチン-3リガンド、トランスロケータータンパク質(TSPO)リガンド、およびがん性細胞または組織に対して高い特異的親和性を有する任意の他のリガンドまたは標的指向性部分が使用されてもよい。
好適な標的指向性部分(またはそのラジカル)の具体例をこれより提示する。しかし、本開示の標的指向性部分(またはそのラジカル)は、FRβを標的とするのに有用ないずれのリガンド(またはそのラジカル)を含んでもよく、本明細書において指定されている構造に限定されないことが理解されよう。リガンド(またはそのラジカル)は、FRβに結合することができる。
少なくとも1つの実施形態では、本明細書において提供される化合物は、式Vの構造、またはその機能的断片もしくはアナログ:
式中、
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8およびX9は、それぞれ独立して、N、NH、CH、CH2、OまたはSであり、
Yは、C、CH、CH2、N、NH、OまたはSであり、
Zは、グルタミン酸、バリンまたは基質であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、NH2、OH、SH、CH3またはHであり、
R3は、「hours」またはアルキルであり、
mおよびnは、それぞれ独立して、0、1または0~1の間であり、
さらなる態様では、非限定例として、式Vの標的指向性部分(またはそのラジカル)は、VIの構造(またはその機能的断片もしくはアナログ):
式中、
X1、X2、X3、X5、X6、X7、X8およびX9は、それぞれ独立して、N、NH、CH、CH2、OまたはSであり、
Yは、C、CH、CH2、N、NH、OまたはSであり、
Zは、グルタミン酸、バリンまたは基質であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、NH2、OH、SH、CH3またはHであり、
R3は、「hours」またはアルキルであり、
mおよびnは、それぞれ独立して、0、1または0~1の間であり、
式Vの別の特定の標的指向性部分(またはそのラジカル)(またはその機能的断片もしくはアナログ)は、式VIIの構造:
式中、
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8およびX9は、それぞれ独立して、N、NH、CH、CH2、OまたはSであり、
Yは、C、CH、CH2、N、NH、OまたはSであり、
Zは、グルタミン酸、バリンまたは基質であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、NH2、OH、SH、CH3またはHであり、
R3は、「hours」またはアルキルであり、
mおよびnは、それぞれ独立して、0、1または0~1の間であり、
一部の実施形態では、式VIの標的指向性部分(またはそのラジカル)は、式VIIIの構造:
式中、
X1、X2、X3、X5、X6、X7、X8およびX9は、それぞれ独立して、N、NH、CH、CH2、OまたはSであり、
Yは、C、CH、CH2、N、NH、OまたはSであり、
Zは、グルタミン酸、バリンまたは基質であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、NH2、OH、SH、CH3またはHであり、
R3は、「hours」またはアルキルであり、
mは、0、1または0~1の間であり、
一部の実施形態では、式VIの標的指向性部分(またはそのラジカル)は、式IXの構造:
式中、
X1、X2、X3、X5、X6、X7、X8およびX9は、それぞれ独立して、N、NH、CH、CH2、OまたはSであり、
Yは、C、CH、CH2、N、NH、OまたはSであり、
Zは、グルタミン酸、バリンまたは基質であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、NH2、OH、SH、CH3またはHであり、
R3は、「hours」またはアルキルであり、
mは、0、1または0~1の間であり、
一部の実施形態では、式VIIの標的指向性部分(またはそのラジカル)は、式XまたはXIの構造:
式中、
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8およびX9は、それぞれ独立して、N、NH、CH、CH2、OまたはSであり、
Yは、C、CH、CH2、N、NH、OまたはSであり、
Zは、グルタミン酸、バリンまたは基質であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、NH2、OH、SH、CH3またはHであり、
R3は、「hours」またはアルキルであり、
mは、0、1または0~1の間であり、
式中、
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8およびX9は、それぞれ独立して、N、NH、CH、CH2、OまたはSであり、
Yは、C、CH、CH2、N、NH、OまたはSであり、
Zは、グルタミン酸、バリンまたは基質であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、NH2、OH、SH、CH3またはHであり、
R3は、「hours」またはアルキルであり、
mは、0、1または0~1の間であり、
本開示の標的指向性部分(例えば、またはそのラジカル)の一部の追加的な実施形態の化学構造および分光分析データを以下の表3、表4、表5および表6に提示する。
表3は、式VIIIの構造を有する標的指向性部分(例えば、またはそのラジカル)の追加的な実施形態の非限定例を提示する。
表4は、式IXの構造を有する標的指向性部分(例えば、またはそのラジカル)の追加的な実施形態の非限定例を提示する。
表5は、式Xの構造を有する標的指向性部分の追加的な実施形態の非限定例を提示する。
先に明記した通り、フォレートの代わりに、標的指向性部分(例えば、そのラジカル)は、例えば、以下の表6(またはそのアナログもしくは機能的断片)に説明されている式(例えば、この式のラジカル)を有するピリド[2,3-d]ピリミジンまたは類似のアナログ(またはそれらのラジカル)などの、1つまたは複数の非古典的な抗フォレートアナログであってもよい。
一部の例では、本明細書において提示される化合物は、標的指向性部分(例えば、そのラジカル)とコンジュゲートされている、薬物(例えば、そのラジカル)(例えば、免疫モジュレーター)を含む。免疫モジュレーター(例えば、そのラジカル)は、直接、またはリンカー(例えば、場合によりスペーサーを含む)を介して、標的指向性部分(例えば、そのラジカル)にコンジュゲートされていてもよい。図1Aは、化合物100の少なくとも1つの実施形態を示す。ここで、化合物100は、例えば式Iを有する、免疫モジュレーター(またはその薬物もしくはラジカル)102を含み、R3は、ヒドロキシ基である。免疫モジュレーター(例えば、そのラジカル)102は、リンカー106を介して、標的指向性部分(例えば、そのラジカル)104にコンジュゲートされている。ここで、標的指向性部分(例えば、そのラジカル)104は、フォレートであり(例えば、非放出性)リンカー106は、n回反復したPEGリンカーであり、nは、1~32の間である。
少なくとも1つの実施形態では、および非限定的に、化合物100は、式:Q-L-Tによって表されてもよく、Qは、フォレート受容体結合性リガンド/標的指向性部分104のラジカルであり、Lは、リンカー106であり、Tは、TLRアゴニスト/免疫モジュレーター102のラジカルである。リンカーLは、本明細書に提示されているリンカーの式のいずれかを含んでもよい。
同様に、図1Bは、化合物150の少なくとも1つの実施形態を示す。化合物150は、例えば式IIIを有するTLR7アゴニスト(例えば、そのラジカル)であって、(例えば、放出性)リンカー156を介して標的指向性部分(例えば、そのラジカル)154にコンジュゲートされているTLR7アゴニスト(例えば、そのラジカル)である免疫モジュレーター/薬物(例えば、そのラジカル)152を有する。
リンカー
リンカー(LまたはLn)は、放出性であってもよく、または非放出性であってもよい。一部の例では、非放出性リンカーを含む化合物の標的は、例えば、(例えば、目的の細胞の)エンドソームである一方、放出性リンカーの標的は、一部の例では、(例えば、目的の細胞の)エンドソーム、細胞質またはそれらの両方である。
リンカー(LまたはLn)は、放出性であってもよく、または非放出性であってもよい。一部の例では、非放出性リンカーを含む化合物の標的は、例えば、(例えば、目的の細胞の)エンドソームである一方、放出性リンカーの標的は、一部の例では、(例えば、目的の細胞の)エンドソーム、細胞質またはそれらの両方である。
少なくとも1つの例示的な実施形態では、リンカーLnは、標的指向性部分(例えば、そのラジカル)と免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩との間に配設されており、リンカーLまたはLnは、遊離形態のTLR7アゴニストの放出を回避するよう構成されており、nは、50以下の整数である。さらにまたは代替として、本化合物は、PEGまたはPEG誘導体を含むリンカーLnを含んでもよく、nは、1~32の範囲から選択される整数とすることができ、標的指向性部分(例えば、そのラジカル)は、FRβ結合性リガンドを含むフォレート受容体結合性リガンドのラジカルを含んでもよい。
リンカーの文脈における用語「放出性」は、例えば、還元剤に不安定である、pHに不安定である、酸に不安定である、塩基に不安定である、酸化的に不安定である、代謝的に不安定である、生物化学的に不安定である、酵素に不安定である、またはp-アミノベンジルをベースとする多価放出性結合などの生理的条件下、破壊され得る(例えば、化学的にまたは酵素により加水分解され得る)少なくとも1つの結合を含むリンカーを意味する。結合切断をもたらす生理的条件は、必ずしも生物的過程または代謝過程を含むわけではなく、代わりに、例えば、生理的pHにおける加水分解反応など、または細胞質のpHよりも低いpHを有するエンドソームなどの細胞小器官への区分化の結果としての、標準的な化学反応を含んでもよいことが理解される。開裂性結合は、放出性リンカー内の2個の隣接原子を連結することができる、および/または他のリンカー部分もしくは標的指向性部分および/もしくは本明細書に記載されている薬物を、例えば、放出性リンカーの一方の末端または両末端において連結することができる。一部の例では、放出性リンカーは、2つ以上の断片に開裂される。一部の例では、放出性リンカーは、標的指向性部分から隔離されている。一部の実施形態では、標的指向性部分および免疫モジュレーターは、互いに放出されて免疫モジュレーターが活性化状態になる。
対照的に、リンカーの文脈における用語「非放出性」とは、生理的条件下で、容易にまたは速やかに開裂されない少なくとも1つの結合を含むリンカーを意味する。一部の実施形態では、非放出性リンカーは、生理的条件下で安定な主鎖を含む(例えば、主鎖は、加水分解(例えば、水による加水分解または酵素的加水分解)を受けにくい)。一部の実施形態では、非放出性リンカーを含む、本明細書において提供される組成物は、組成物のいかなる構成要素も放出しない(例えば、標的リガンド(例えば、完全アモルファス(fully amorphous:FA)リガンド)または免疫モジュレーター(例えば、TLR7アゴニスト))。一部の実施形態では、非放出性リンカーは、主鎖にジスルフィド結合(例えば、S-S)またはエステルがない。一部の実施形態では、本組成物は、組成物の循環(例えば、標的細胞のエンドソームへのエンドサイトーシスの間)の全期間の間、実質的に安定な主鎖によって連結された標的指向性部分および免疫モジュレーターを含む。一部の実施形態では、非放出性リンカーを含む組成物は、免疫モジュレーターが、TLR、NOD様受容体、および/または細胞のエンドソーム内に存在する他のパターン認識受容体を標的とする場合に、特に有益である。非放出性リンカーは、アミド、エステル、エーテル、アミンおよび/またはチオエーテル(例えば、チオ-マレイミド)を含んでもよい。具体例が、本明細書において提示されているが、いずれの分子も非放出性リンカーに使用されてもよく、ただし、生理的条件下で容易にまたは速やかに開裂されない少なくとも1つの結合が形成されることを条件とすることが理解される。
おそらく、より詳細には、非放出性リンカーは、中性pHにおいて、例えば、水(例えば、緩衝(例えば、リン酸緩衝)溶液)中で、一定期間(例えば、24時間)以内に、10パーセント(10%)未満(例えば、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、1%未満、0.1%未満、0.01%未満または0.001%未満)しか加水分解を受けないリンカーを含む。一部の実施形態では、非放出性リンカーが使用される場合、約10パーセント(10%)未満、および好ましくは5パーセント(5%)未満の投与されたコンジュゲート化合物しか遊離薬物を放出しないか、または全く放出しない(例えば、標的細胞/組織によって取り込まれる前の体循環において)。一部の実施形態では、化合物が体循環にある間、投与の1時間以内に、5パーセント(5%)未満の遊離薬物しかコンジュゲートから放出されない。
一部の実施形態では、標的指向性部分は、インビボで化合物を治療的に有効とするよう薬物/免疫モジュレーターから切断されない。一部の実施形態では、これは、例えば、本化合物の標的送達前に、無視できる量(存在する場合)の薬物(例えば、免疫モジュレーター、例えば、TLR7アゴニスト)しか放出(例えば、全身に)されないので、強力な薬物(例えば、TLR7アゴニスト)を含む標的組成物の使用が可能となるので有利である。一部の実施形態では、活性構成成分の放出特性を調節することは、効果的な医薬組成物の調製の困難な側面である。一部の実施形態では、本明細書において提供される非放出性リンカーを含む組成物は、効果的な医薬組成物の調製の困難さを回避する(例えば、放出の時間調節の必要性が除かれることによる)。一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物の免疫モジュレーターまたは弾頭は、結合(例えば、標的コンジュゲートにコンジュゲートされる)すると、活性となる。一部の実施形態では、弾頭/免疫モジュレーターが活性である間、非放出性リンカーおよび標的指向性部分は、免疫系を活性化する毒性サイトカイン(例えば、インターロイキン6(IL-6)など)の(例えば、対象の身体による)放出を阻止する(例えば、本化合物は、特異的に標的化されている(例えば、フォレートまたはそのアナログを使用)ので)。ある種の例では、例えば、本化合物の弾頭/免疫モジュレーターが非放出性リンカーに連結されている場合に活性化される場合でさえも、免疫モジュレーターは、化合物が、標的化受容体(例えば、フォレート受容体)に結合するまで、細胞のエンドソーム内の適切な(例えば、標的化)受容体に接近することができない。
非限定例として、図1Aのリンカー106は、非放出性PEGリンカーである一方、図1Bのリンカー156は、自壊性の放出性リンカー(例えば、ジスルフィド結合(例えば、S-S)を含む)である。例えば、図1Bに示されているスキームは、標的指向性部分154からの切断時に化合物150の自壊カスケードを例示している。
一部の実施形態では、リンカー156は、投与後に対象の体循環に化合物が循環するのに十分な時間が経過した後だけ、薬物が標的指向性部分154から切断されるよう形成される(例えば、非標的組織からクリアランスされ、標的細胞および/または受容体によって捕捉されて内在化される)。一部の実施形態では、放出期間は、様々になろう(例えば、対象ごと(例えば、様々な因子に基づく))。一部の実施形態では、放出性リンカーは、投与後少なくとも24時間まで、または1週間の期間にわたる場合でさえも切断しない/放出しないよう操作され得る。一部の実施形態では、本化合物は、対象の系を安全に通過することができ、標的細胞(例えば、FRβを発現する細胞)によって捕捉されない量は、放出/活性化前に排出され、こうして、毒性を阻止することができる(例えば、免疫モジュレーターは、放出性リンカーに結合している時は活性でないからである)。
放出性リンカーおよび非放出性リンカーのどちらも、(例えば、本化合物の)生体内分布、生体利用率およびPK/PDを最適化するよう、および/または当分野で一般に公知の方法、またはPEG化などによるなどのこれ以降で開発された方法に準拠して、標的組織への(例えば、本化合物の)取込みを増大するよう操作され得る。一部の実施形態では、リンカーは、細胞(例えば、目的の細胞(例えば、処置される線維化組織またはがん組織中のマクロファージ))によって捕捉される前に、循環中に薬学的活性量の薬物が著しく放出されるのを回避するよう構成される。
一部の実施形態では、放出性リンカーを含むコンジュゲートは、エンドソームの膜を通過して、例えば標的細胞の細胞質に拡散するよう設計され得る。放出性リンカーは、本化合物が細胞質に到達するまで、免疫モジュレーターが放出されないよう設計され得る。
本明細書において提供されるコンジュゲートは、放出可能リンカー(例えば、細胞質において免疫モジュレーターの放出を容易にするためであり、例えば、この場合、免疫モジュレーターは、PI3Kキナーゼ、IRAKまたは1-カッパ-β(Iκβ)キナーゼの活性化因子(例えば、プロストラチンなどの使用)または活性化B細胞の核内因子カッパ軽鎖エンハンサー(NF-κβ)(例えば、表1を参照されたい)または骨髄分化一次応答88(MyD88)アゴニストを含む)を含んでもよい。一部の実施形態では、放出性リンカーは、例えば、標的指向性部分が適切な標的(例えば、マクロファージフォレート受容体)に結合する後まで、免疫モジュレーターの放出を阻止し、標的細胞のエンドソームに内在化され、および/または細胞質(例えば、所望のパターン認識受容体が位置する場所である)内に拡散する。一部の実施形態では、放出性リンカーは、エンドソーム内で免疫モジュレーターを放出する。
一部の実施形態では、本明細書において提供されるリンカーは、1つまたは複数のスペーサーを含んでもよい(例えば、特定の放出時間を容易にするため、標的組織内への取込みの増大を促進するため、ならびに/または本明細書において提供される化合物の生体内分布、生体利用率および/もしくはPK/PDを最適化するため)。スペーサーは、アルキル鎖、PEG、ペプチド、糖、ペプチドグリカン、クリック可能なリンカー(例えば、トリアゾール)、ポリプロリンおよびポリピペリジンなどの剛直性リンカーなどのうちの1つまたは複数を含んでもよい。
一部の実施形態では、PEG12を含むリンカーは、本明細書において提供される化合物の非特異的取込み(例えば、非標的器官内(例えば、投与後の対象の肝臓および/または腎臓内)を、完全に回避しない場合でも顕著に低減する。一部の実施形態では、本化合物は、肝臓および腎臓への送達を回避する。一部の実施形態では、標的指向性部分(その遊離形態、そのラジカルまたはそれらのコンジュゲート)は、非標的細胞表面の取込み受容体に結合しない(例えば、ただし、器官は標的部位ではないことを条件としており、したがって、それらの器官における免疫複合体の刺激は回避されることができ、このことは、臨床的状況では非常に有益である)。
一部の実施形態では、本明細書において提供される、非放出性リンカーを含むコンジュゲートは、その遊離形態(例えば、本明細書において提供される化合物および/またはリガンドの遊離形態)で、コンジュゲートから放出される構成成分の毒性を低減または排除する。本開示の少なくとも1つの実施形態は、以下に記載されている式(2-II)、(2-IIA)、(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供し、Lは、切断性リンカーである。
少なくとも1つの実施形態では、リンカーは、親水性スペーサーを含む。一部の実施形態では、本化合物は、式XIIの構造(例えば、第1の親水性スペーサーを含有する放出性リンカーを介して、フォレートとコンジュゲートされている式IIIのTLR7アゴニストの部分構造)を有する:
一部の実施形態では、本化合物は、式XIIIの構造(例えば、第2の親水性スペーサーを含む非放出性リンカーを介して(共有結合)、フォレートとコンジュゲートされている式IIIのTLR7アゴニストの構造)を有する:
例示的なコンジュゲートされている化合物の具体例は、本明細書において提示される。
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物は、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩のラジカルとコンジュゲートされている標的指向性部分のラジカルを含み、こうして免疫モジュレーター(またはそのラジカル)または薬学的に許容されるその塩は、コンジュゲートされると薬学的に活性状態のままにある。標的指向性部分は、本明細書において記載される任意の標的指向性部分を含んでもよく、少なくとも1つの実施形態では、フォレートリガンド、任意の他のフォレート受容体結合性分子(または、例えば、上述のいずれかの機能的断片もしくはアナログ)またはピリド[2,3-d]ピリミジンアナログを含む。一部の実施形態では、標的指向性部分(または、そのコンジュゲートもしくはラジカル)は、FRβに特異的である。
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物は、1つまたは複数のリンカーを含み、標的指向性部分のラジカルは、1つまたは複数のリンカーを介して、免疫モジュレーターのラジカルにコンジュゲートされている。例えば、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、式IまたはIIを有する場合、免疫モジュレーターのラジカルは、リンカーを介してまたは直接、R1、R2またはR3のうちの1つにおいて、標的指向性部分のラジカルにコンジュゲートされていてもよい。同様に、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、式IIIを有する場合、免疫モジュレーターのラジカルは、リンカーを介してまたは直接、R1またはR3のうちの1つにおいて、標的指向性部分のラジカルにコンジュゲートされていてもよい。代替的に、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、式IVを有する場合、免疫モジュレーターのラジカルは、リンカーを介してまたは直接、R1またはR2のうちの1つにおいて、標的指向性部分のラジカルにコンジュゲートされていてもよい。本明細書に記載されている通り、リンカーは、放出性であってもよく、または非放出性であってもよい。
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物の1つまたは複数のリンカーは、PEG、PEG誘導体、または当分野で公知の、もしくは本明細書において説明されている目的を達成することができるこれ以降に開発された任意の他のリンカーを含んでもよい。一部の実施形態では、リンカーは、n回反復されていてもよく、nは正の整数である。例えば、および非限定的に、nは、1~16、1~32、1~64または1~96の範囲から選択される任意の整数であってもよい。リンカー中の反復数(すなわち、n)は、本化合物の所望の官能基、サイズおよび/もしくは効力を達成するよう、ならびに/または所望の用途を鑑みて選択され得る。一部の実施形態では、リンカーの1つまたは複数は、1つまたは複数のスペーサーを含む(例えば、これはまた、本化合物の特徴を特異的に設計するために使用されてもよい)。
一部の実施形態では、リンカーは、加水分解性リンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、非加水分解性リンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、場合により置換されているヘテロアルキルである。一部の実施形態では、リンカーは、アルキル、ヒドロキシル、オキソ、PEG、カルボキシレートおよびハロからなる群から選択される少なくとも1つの置換基を含む置換ヘテロアルキルである。一部の実施形態では、リンカーは、スペーサー(例えば、本明細書の他の場所に記載されている)を含む。
一部の実施形態では、リンカーは、その主鎖に少なくとも1つのジスルフィド結合により置換されているヘテロアルキルである。一部の実施形態では、リンカーは、その主鎖に少なくとも1つのジスルフィド結合を有するペプチドである。
一部の実施形態では、リンカーは、-CONH-CH(COOH)-CH2-S-S-CH2-CRaRb-O-CO-、-CONH-CH(COOH)CRaRb-O-CO-、-C(O)NHCH(COOH)(CH2)2-CONH-CH(COOH)CRaRb-O-CO-または-C(O)NHCH(COOH)(CH2)2-CONH-CH(COOH)-CH2-S-S-CH2-CRaRb-O-CO-を含み、RaおよびRbは、独立して、H、アルキルまたはヘテロアルキル(例えば、PEG)である。
一部の実施形態では、リンカーは、以下の構造:
nおよびmは、それぞれ独立して、0~10である。
一部の実施形態では、リンカーは、以下の構造:
nおよびmは、それぞれ独立して、0~10である。
一部の実施形態では、リンカーは、以下の構造:
式中、nは、1~32である。
一部の実施形態では、リンカーは、以下の構造:
式中、nは、1~16である。
コンジュゲート
上で明記されている通り、本開示は、細胞のパターン認識受容体を標的とする標的指向性部分に、直接またはリンカーを介してコンジュゲートされている、本明細書において提供される化合物(例えば、そのラジカル)(例えば、上記のTLR7および/または8(TLR7/8)アゴニスト)にさらに関する。一部の実施形態では、標的リガンドは、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログ、例えば、プテロイルアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、非放出性である。一部の実施形態では、本コンジュゲートは、非放出性リンカーを有する標的分子を提供し、これによって、TLR7/8アゴニストの全身性曝露を低減する。一部の実施形態では、本コンジュゲートは、非放出性リンカーを有する標的分子を提供し、これによって、TLR7/8アゴニストの全身性有害作用を低減する。
上で明記されている通り、本開示は、細胞のパターン認識受容体を標的とする標的指向性部分に、直接またはリンカーを介してコンジュゲートされている、本明細書において提供される化合物(例えば、そのラジカル)(例えば、上記のTLR7および/または8(TLR7/8)アゴニスト)にさらに関する。一部の実施形態では、標的リガンドは、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログ、例えば、プテロイルアミノ酸を含む。一部の実施形態では、リンカーは、非放出性である。一部の実施形態では、本コンジュゲートは、非放出性リンカーを有する標的分子を提供し、これによって、TLR7/8アゴニストの全身性曝露を低減する。一部の実施形態では、本コンジュゲートは、非放出性リンカーを有する標的分子を提供し、これによって、TLR7/8アゴニストの全身性有害作用を低減する。
化合物のラジカル(例えば、表1または2のいずれか1つにおける化合物のラジカル)、リンカー(例えば、本明細書において提供される)、およびリガンドのラジカル(例えば、表3~6のいずれか1つにおけるリガンドのラジカル)からなる任意の組合せ物が組み合わされて、本明細書において提供されるコンジュゲートを形成することができることが理解される。一部の実施形態では、本化合物のラジカルまたはリガンドのラジカルは、炭素原子またはヘテロ原子(例えば、O、S、Nなど)である。一部の実施形態では、本化合物のラジカルは、CまたはOである。一部の実施形態では、リガンドのラジカルは、CまたはOである。一部の実施形態では、化合物およびリガンドの結合点(例えば、リンカーを介する)は、ラジカルの配置によって決まる。一部の実施形態では、リンカーは、スペーサー(例えば、本明細書の他の場所に記載されている)を含む。本明細書において提供されるいずれのコンジュゲートも、実施例中に提示されている方法において提示される類似の方法で合成され得ることがやはり理解される。
本明細書において提供されるコンジュゲートの非限定例は、表7に提示されている。
本明細書において提供されるコンジュゲートの非限定例は、表8に提示されている。
一部の例では、(例えば、第1の治療の)本明細書において提供されるコンジュゲートされている化合物は、式XIVの構造(または、例えば、放出性リンカーを介して、フォレートとコンジュゲートされている式IIIのTLR7アゴニストを含む、その機能的断片またはアナログ)を有する:
別の実施形態では、本明細書において提供されるコンジュゲートされている化合物は、式XVの構造(または、例えば、放出性リンカーを介して、フォレートとコンジュゲートされている式IIのTLR7アゴニストを含む、その機能的断片またはアナログ(例えば、化合物3B))を有する:
さらに別の実施形態では、本明細書において提供されるコンジュゲートされている化合物は、式XVIの構造(または、例えば、3個のPEGを含む非放出性リンカーを介して、フォレートとコンジュゲートされている式IIのTLR7アゴニストを含む、その機能的断片またはアナログ(例えば、化合物3D))を有する:
さらに別の実施形態では、本明細書において提供されるコンジュゲートされている化合物は、式XVIIの構造(または、例えば、12個のPEGを含む非放出性リンカーを介して、フォレートとコンジュゲートされている式IIのTLR7アゴニストを含む、その機能的断片またはアナログ(例えば、化合物3C))を有する:
本明細書において提供されるコンジュゲートされている化合物のさらなる実施形態は、式XVIIIの構造(または、例えば、16個のPEGを含む非放出性リンカーを介して、フォレートとコンジュゲートされている式IIのTLR7アゴニストを含む、その機能的断片またはアナログ(例えば、化合物3D’))を有する:
本明細書において提供されるコンジュゲートされている化合物のさらなる実施形態は、式XIXの構造(または、例えば、フォレートとコンジュゲートされている式IIIのTLR7アゴニストを含む、その機能的断片またはアナログ(化合物1B))を有する:
一部の実施形態では、フォレートとコンジュゲートされているTLR-7/8アゴニストは、罹患細胞タイプに対して特異性をもたらす。一実施形態では、フォレート-TLR7/8アゴニストコンジュゲートは、例えば、TLR-7/8アゴニストへの系の曝露を制限すると同時に、FRβのエンドソーム+マクロファージに送達され得る(例えば、特異的に)。
追加的な実施形態
本明細書に記載されている通り、(例えば、第1の治療の)その化合物は、標的指向性部分とコンジュゲートされている(リンカーを介するか、または直接)免疫モジュレーターを含む。ある種の例示的な実施形態では、(例えば、第1の治療の)化合物は、式(2-II)の構造:
本明細書に記載されている通り、(例えば、第1の治療の)その化合物は、標的指向性部分とコンジュゲートされている(リンカーを介するか、または直接)免疫モジュレーターを含む。ある種の例示的な実施形態では、(例えば、第1の治療の)化合物は、式(2-II)の構造:
または薬学的に許容されるその塩を含み、式中、
R1、R3、R4、R5は、それぞれ独立して、H、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
R2は、H、-OH、-NH2、-NHR2x、N3、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
Zは、式G-L-、G-O-、G-L-O-、G-L-O-アルキル-、G-L-S-、G-SO2-NH-、G-L-NRaRb-、G-L-S(O)x-アルキル-、G-L-CO-、G-L-アリール-、G-L-NH-CO-NH-、G-L-NH-O-、G-L-NH-NH-、G-L-NH-CS-NH、G-L-C(O)-アルキル-、G-L-SO2-、
Lは、リンカーであり、Gは、フォレート受容体結合性リガンドであり、
RaおよびRbは、それぞれ独立して、H、ハロ、ヒドロキシ、アルコキシ、アリール、アミノ、アシルまたはC(O)Rcであり、Rcは、アルキル、アリール、オキシまたはアルコキシであり、xは0~3であり、R2xおよびR2yはそれぞれ、H、-OH、-CH2-OH、-NH2、-CH2-NH2、-COOMe、-COOH、-CONH2、-COCH3、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、
R2zはそれぞれ、-NH2、-NR2qR2q’、-O-R2q、-SO-R2qおよび-COR2qからなる群から独立して選択され、
R2qおよびR2q’はそれぞれ、独立して、アルキルまたはHであり、
式2-II中、X1、X2およびX3は、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、水素、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式2-II中、nは、0~30であり、mは、0~4である。
一実施形態は、式(2-IIA)の構造によって表される化合物:
R1は、場合により置換されているアルキル(例えば、非環式または環式)(例えば、1つまたは複数の置換基により場合により置換されており、置換基はそれぞれ、独立して、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、アルコキシまたはシクロアルキルである)であり、
R2は、H、-ORz、-SO2N(Rz)2、-NR2xR2yまたはN3であり、
R2xおよびR2yは、それぞれ独立して、水素、-N(Rz)2、-CON(Rz)2、-C(Rz)2-N(Rz)2、-CS-N(Rz)2、または場合により置換されているアルキル(例えば、1つまたは複数の置換基により場合により置換されており、置換基はそれぞれ、独立して、オキソ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、アルコキシまたはシクロアルキルである)であり、Rzはそれぞれ、独立して、水素、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであるか、または
R2xおよびR2yは、一緒になって、場合により置換されているヘテロシクロアルキル(例えば、場合により置換されているヘテロシクロアルキルは、単環式または二環式ヘテロシクロアルキルである、および/または場合により置換されているヘテロシクロアルキルは、3~10員のヘテロシクロアルキルである)を形成し、
R3はそれぞれ、独立して、ハロゲン、-N3、-CN、-NO2、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、アミノ、ヒドロキシ、カルボニルまたはチオールであり、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルは、場合により置換されており、
R4およびR5は、それぞれ独立して、アルキル、アルコキシ、ハロゲンまたはシクロアルキルであり、アルキル、アルコキシおよびシクロアルキルは、場合により置換されており、
X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、水素、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
Zは、L-Gであり、Lは、リンカーであり、Gは、フォレート受容体結合性リガンドであり、
nは、1~6であり、mは、0~4である)
または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、nが、1~30である、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、nは、1~6である。別の実施形態では、nは1~3である。別の実施形態では、nは、1または2である。別の実施形態では、nは0である。別の実施形態では、nは1である。
一実施形態は、R1が、場合により置換されているアルキルである、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R1は、場合により置換されているC3~C6アルキルである。別の実施形態では、R1は、場合により置換されている非環式C3~C6アルキルである。別の実施形態では、R1は、ブチルである。
一実施形態は、R2が、-NR2xR2yである、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R2は、NH2である。
一実施形態は、R3が、Hである、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、R4が、アルキルである、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R4は、メチルである。
一実施形態は、R5が、アルキルである、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R5は、メチルである。
一実施形態は、R4およびR5が、それぞれアルキルである、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R4およびR5は、それぞれメチルである。
一実施形態は、mが0である、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。別の実施形態では、mは1である。別の実施形態では、mは2である。別の実施形態では、mは3である。別の実施形態では、mは4である。
一実施形態は、X1、X2およびX3が、それぞれNである、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、X1は、Nである。別の実施形態では、X2は、Nである。別の実施形態では、X3は、Nである。
一実施形態は、式(2-II)もしくは(2-IIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供し、該化合物は、構造:
ある種の実施形態では、本化合物は、式(2-II)の構造を有するTLRアゴニスト(例えば、免疫モジュレーター)を含む、コンジュゲートされている化合物または薬学的に許容されるその塩であり、該化合物は、構造:
一実施形態は、式(2-III)の構造(またはラジカル):
薬学的に許容されるその塩を提供し、式中、
R1、R3、R4およびR5は、それぞれ独立して、H、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
Zは、式G-L-、G-L-CO-、G-L-C(O)-アルキル-の基であり、Lは、リンカーであり、Gは、フォレート受容体結合性リガンドであり、
X1、X2およびX3はそれぞれ、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、水素、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式2-III中、nは、0~30であり、mは、0~4である。
一実施形態は、式(2-IIIA)の構造(またはラジカル)によって表されるTLRアゴニスト:
R1は、場合により、置換されているアルキル(例えば、非環式または環式)(例えば、1つまたは複数の置換基により場合により置換されており、置換基はそれぞれ、独立して、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、アルコキシまたはシクロアルキルである)であり、
Yは、H、-ORz、-NR2xR2y、-SRz、-SORz、-SO3Rz、-N3、-CORz、-COORz、-CONRz 2、-COSRz、-SO2N(Rz)2または-CON(Rz)2であり、ここで、
R2xおよびR2yは、それぞれ独立して、水素、-N(Rz)2、-CON(Rz)2、-C(Rz)2-N(Rz)2、-CS-N(Rz)2、または場合により置換されているアルキル(例えば、1つまたは複数の置換基により場合により置換されており、置換基はそれぞれ、独立して、オキソ、ハロゲン、アルキル、ヘテロアルキル、アルコキシまたはシクロアルキルである)であり、Rzはそれぞれ、独立して、水素、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであるか、または
R2xおよびR2yは、一緒になって、場合により置換されているヘテロシクロアルキル(例えば、場合により置換されているヘテロシクロアルキルは、単環式または二環式ヘテロシクロアルキルである、および/または場合により置換されているヘテロシクロアルキルは、3~10員のヘテロシクロアルキルである)を形成し、
R3はそれぞれ、独立して、ハロゲン、-N3、-CN、-NO2、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、アミノ、ヒドロキシ、カルボニルまたはチオールであり、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキルは、場合により置換されており、
R4およびR5は、それぞれ独立して、アルキル、アルコキシ、ハロゲンまたはシクロアルキルであり、アルキル、アルコキシまたはシクロアルキルは、場合により置換されており、
X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、水素、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
Zは、L-Gであり、Lは、リンカーであり、Gは、フォレート受容体結合性リガンドであり、
nは、1~6であり、mは、0~4である)
または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、nが、1~30である式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、nは、1~6である。別の実施形態では、nは1~3である。別の実施形態では、nは、1または2である。別の実施形態では、nは0である。別の実施形態では、nは1である。別の実施形態では、nは1であり、YはOHである。別の実施形態では、nは1であり、Yは、NH2である。
一実施形態は、YがOHである、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、YがNH2である、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、nが1であり、YがOHである、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、nが1であり、YがNH2である、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、nが0であり、YがNH2である、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、R1が場合により置換されているアルキルである、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R1は、場合により置換されているC3~C6アルキルである。別の実施形態では、R1は、場合により置換されている非環式C3~C6アルキルである。別の実施形態では、R1は、ブチルである。
一実施形態は、R3がHである、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。
一実施形態は、R4がアルキルである、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R4は、メチルである。
一実施形態は、R5がアルキルである、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R5は、メチルである。
一実施形態は、R4およびR5がそれぞれアルキルである、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、R4およびR5は、それぞれメチルである。
一実施形態は、mが0である、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。別の実施形態では、mは1である。別の実施形態では、mは2である。別の実施形態では、mは3である。別の実施形態では、mは4である。
一実施形態は、X1、X2およびX3がそれぞれNである、式(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、X1は、Nである。別の実施形態では、X2は、Nである。別の実施形態では、X3は、Nである。
一部の実施形態では、本化合物は、構造:
一部の実施形態では、本化合物は、構造:
既に記載した通り、本明細書において提供されるTLR-7/8コンジュゲートを含む、本開示の化合物は、リンカーを介して、標的指向性部分にコンジュゲートされ得る。本明細書において提供されるリンカーのいずれも、本明細書において提供されるTLR7/8アゴニストと共に利用され得る。例えば、および非限定的に、一部の実施形態では、本明細書において提供される、非放出性リンカーを含むコンジュゲートは、その遊離形態(例えば、本明細書において提供される化合物および/またはリガンドの遊離形態)で、コンジュゲートから放出される構成成分の毒性を低減する、またはなくす。
本開示の少なくとも1つの実施形態は、Lが切断性リンカーである、式(2-II)、(2-IIA)、(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供する。
一部の実施形態では、本明細書において提供される化合物の1つまたは複数のリンカーは、PEG、PEG誘導体、または当分野で公知の、もしくは本明細書において説明されている目的を達成することができるこれ以降に開発された任意の他のリンカーを含んでもよい。一部の実施形態では、リンカーは、n回反復されていてもよく、nは正の整数である。例えば、および非限定的に、nは、1~16、1~32、1~64または1~96の範囲から選択される任意の整数であってもよい。リンカー中の反復数は、本化合物の所望の官能基、サイズおよび/もしくは効力、ならびに/または所望の用途を鑑みて達成するように選択され得る。一部の実施形態では、リンカーの1つまたは複数は、1つまたは複数のスペーサーを含む(例えば、これはまた、本化合物の特徴を特異的に設計するために使用されてもよい)。
一部の実施形態では、リンカーは、加水分解性リンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、非加水分解性リンカーである。一部の実施形態では、リンカーは、場合により置換されているヘテロアルキルである。一部の実施形態では、リンカーは、アルキル、ヒドロキシル、オキソ、PEG、カルボキシレートおよびハロからなる群から選択される少なくとも1つの置換基を含む置換ヘテロアルキルである。一部の実施形態では、リンカーは、スペーサー(例えば、本明細書の他の場所に記載されている)を含む。
少なくとも1つの実施形態は、Lが、加水分解性リンカー(例えば、アミド、エステル、エーテルまたはスルホンアミド)である、式(2-II)、(2-IIA)、(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。
別の実施形態では、Lは、場合により置換されているヘテロアルキルである。一部の実施形態では、ヘテロアルキルは、無置換である。他の実施形態では、ヘテロアリールは、アルキル、ヒドロキシル、アシル、PEG、カルボキシレートおよびハロからなる群から選択される少なくとも1つの置換基により置換されている。別の実施形態では、Lは、その主鎖に少なくとも1つのジスルフィド結合により置換されているヘテロアルキルである。
別の実施形態では、Lは、その主鎖に少なくとも1つのジスルフィド結合を有するペプチドまたはペプチドグリカンである。
別の実施形態では、Lは、酵素反応、反応酸素種(ROS)または還元条件によって切断され得る切断性リンカーである。
一部の実施形態では、Lは、式:-NH-CH2-CR6R7-S-S-CH2-CH2-O-CO-を有しており、R6およびR7は、それぞれ独立して、H、アルキルまたはヘテロアルキルである。
一部の実施形態では、Lは、以下の式:
式中、pは、0~30であり、dは、1~40であり、
R8およびR9は、それぞれ独立して、H、アルキル、環式、アリールまたはヘテロアルキルである。
一実施形態は、Lが非切断性リンカーである、式(2-II)、(2-IIA)、(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供する。
一実施形態は、Lが非加水分解性リンカーである、式(2-II)、(2-IIA)、(2-III)もしくは(2-IIIA)の構造を有する化合物または薬学的に許容されるそれらの塩を提供する。
一部の実施形態では、Lは、アルキレン、ヘテロアルキレン、-O-アルキニレン、アルケニレン、アシル、アリール、ヘテロアリール、アミド、オキシム、エーテル、エステル、トリアゾール、PEGおよびカルボキシレートからなる群から選択される。
一実施形態では、Lはアルキルエーテルである。別の実施形態では、Lは、アミドである。別の実施形態では、Lは、ペプチドまたはペプチドグリカンである。別の実施形態では、Lは、アミノ酸である。別の実施形態では、Lは、PEG(例えば、-OCH2-CH2-O-)である。別の実施形態では、Lは、ポリサッカライドである。別の実施形態では、Lは、構造:
wは、0~5であり、pは、1~30である。
一実施形態では、Lは、以下のリストから選択される:
フォレート受容体結合性リガンド
一実施形態は、Gが、フォレート受容体結合性リガンドである、構造式(2-II)、(2-IIA)、(2-III)もしくは(2-IIIA)を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、Gは、フォレート、葉酸またはそれらの機能的断片もしくは誘導体であるか、あるいはそれらに由来する。一実施形態では、Gは、フォレートまたは葉酸誘導体である。別の実施形態では、Gは、プテロイン酸またはプテロイル誘導体である。
一実施形態は、Gが、フォレート受容体結合性リガンドである、構造式(2-II)、(2-IIA)、(2-III)もしくは(2-IIIA)を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を提供する。一実施形態では、Gは、フォレート、葉酸またはそれらの機能的断片もしくは誘導体であるか、あるいはそれらに由来する。一実施形態では、Gは、フォレートまたは葉酸誘導体である。別の実施形態では、Gは、プテロイン酸またはプテロイル誘導体である。
一実施形態は、Gが、式(2-IV)の基であるか、またはこの基:
Rはそれぞれ、独立して、
一実施形態は、Gが、式(2-V)の基であるか、またはこの基:
一実施形態は、Gが、式(2-VI)の基であるか、またはこの基:
一実施形態は、構造:
一実施形態は、以下のうちの1つの構造:
本明細書において記載されている化合物は、当業者によって実施される有機合成の従来の方法によって調製することができる。以下に概略されている一般反応順序は、本開示の化合物を調製するのに有用な一般的な方法を表しており、範囲または利用性を限定することを意図するものではない。
本発明の化合物の記載は、当業者に公知の化学結合形成の原理によって制限される。したがって、ある基がいくつかの置換基のうちの1つまたは複数によって置換され得る場合、このような置換は、化学結合形成の原理に適合するよう選択されて、本質的に不安定ではない、ならびに/または水性、中性およびいくつかの公知の生理的条件などの周囲条件下で不安定である(unstable)可能性が高いと当業者に公知であると思われる化合物を与える。例えば、ヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリールは、当業者に公知の化学結合形成の原理に従って、環ヘテロ原子を介して分子の残部に結合しており、これにより、本質的に不安定な化合物となることを、回避する。
2つ以上のポリペプチド配列の文脈における用語「同一の」または%「同一性」とは、当分野で公知の配列比較アルゴリズムを使用して、または手動整列および目視検査によって測定すると、同一である、または同一であるペプチドの指定の割合を有する2つ以上の配列もしくは部分配列(すなわち、標的末端、フォレート末端、リンカーまたは弾頭などの比較枠または指定領域にわたる最大一致を比較してアラインした場合に、指定領域にわたり、約60%の同一性、好ましくは65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれより高い同一性)を指す。次に、このような配列は、「実質的に同一」であると言われる。言い換えると、同一性は、分子の一般形状および構造、ならびに水素結合が、適切な場合、標的結合部位およびそれに対するアゴニストとしての機能に実質的に適合するように維持される限り、配列全体の1つまたは複数の領域にわたり存在する。
本明細書に記載されている化合物は、1種または複数の薬学的に許容される担体、アジュバント、希釈剤、賦形剤および/またはビヒクル、ならびにそれらの組合せを含有する、単位剤形および/または組成物で投与され得る。本明細書において使用する場合、用語「投与すること」およびその成語要素は、一般に、以下に限定されないが、経口、静脈内、筋肉内、皮下、経皮、吸入、口内、眼内、舌下、膣内、直腸内、および同様の投与経路によるものを含めた、宿主対象への本明細書に記載されている化合物を導入するありとあらゆる手段を指す。
塩としての本開示の化合物の投与は、適切であり得る。許容される塩の例には、非限定的に、アルカリ金属(例えば、ナトリウム、カリウムまたはリチウム)またはアルカリ土類金属(例えば、カルシウム)塩が含まれる。しかし、処置される対象に投与される場合、一般に非毒性かつ有効な任意の塩が許容される。同様に、「薬学的に許容される塩」とは、医薬品において使用されてもよい、対イオンを有する塩を指す。このような塩は、非限定的に、(1)親化合物の遊離塩基と塩酸、臭化水素酸、硝酸、リン酸、硫酸および過塩素酸などの無機酸、あるいは酢酸、シュウ酸、(D)もしくは(L)リンゴ酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、サリチル酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸またはマロン酸などの有機酸との反応によって得ることができる酸付加塩、または(2)親化合物中に存在する酸性プロトンが、金属イオン、例えばアルカリ金属イオン、アルカリ土類イオンもしくはアルミニウムイオンによって置き換えられる場合、またはエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリメタミン、N-メチルグルカミンなどの有機塩基に配位する場合に形成される塩を含むことができる。薬学的に許容される塩は、当業者に周知であり、任意のこのような薬学的に許容される塩は、本明細書に記載されている実施形態と関連して企図され得る。
許容される塩は、十分に酸性な化合物を生理的に許容される陰イオンを与える好適な塩基と反応させることを含めた(非限定的)、当分野で公知の標準手順を使用して得ることができる。好適な酸付加塩は、非毒性の塩を形成する酸から形成される。非限定的であるが、例示的な例には、酢酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベシル酸塩、炭酸水素塩/炭酸塩、重硫酸塩/硫酸塩、ホウ酸塩、カンシル酸塩、クエン酸塩、エジシル酸塩、エシル酸塩、ギ酸塩、フマル酸塩、グルセプチン酸塩、グルコン酸塩、グルクロン酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、ヒベンズ酸塩、塩酸塩/塩化物イオン、臭化水素酸塩/臭化物イオン、ヨウ化水素酸塩/ヨウ化物イオン、イセチオン酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メシル酸塩、メチル硫酸塩、ナフチル酸塩(naphthylate)、2-ナプシル酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オロト酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、リン酸塩/リン酸水素塩/リン酸二水素塩、糖酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、トシル酸塩およびトリフルオロ酢酸塩が含まれる。本明細書において記載されている化合物の好適な塩基塩は、非毒性の塩を形成する塩基から形成される。非限定的であるが例示的な例には、アルギニン、ベンザチン、カルシウム、コリン、ジエチルアミン、ジオラミン、グリシン、リシン、マグネシウム、メグルミン、オラミン、カリウム、ナトリウム、トロメタミンおよび亜鉛の塩が含まれる。酸および塩基の半塩、例えば、ヘミ硫酸塩およびヘミカルシウム塩が形成されてもよい。
本明細書において使用する場合、用語「組成物」とは、本明細書において記載されている化合物を含む、1種超の成分を含む任意の生成物を一般に指す。本明細書に記載されている組成物は、単離された本明細書に記載されている化合物から、または本明細書において記載されている化合物の塩、溶液、水和物、溶媒和物および他の形態から調製されてもよいことを理解すべきである。ヒドロキシ、アミノおよび同様の基などのある種の官能基は、化合物の様々な物理形態で、水および/または様々な溶媒との複合体を形成してもよいことが理解される。本組成物は、本明細書において記載されている化合物の様々なアモルファス、非アモルファス、部分結晶、結晶および/または他の形態学的形態から調製されてもよいこと、および本組成物は、本明細書において記載されている化合物の様々な水和物および/または溶媒和物から調製されてもよいことがやはり理解されるべきである。したがって、本明細書において記載されている化合物を列挙する医薬組成物は、本明細書において記載されている化合物の各々、またはその任意の組合せ、またはその個々の形態、様々な形態学的形態、および/または溶媒和物形態もしくは水和物形態を含む。
本開示の化合物は、医薬組成物として製剤化されて、選択された投与経路に適合する様々な形態で、ヒト患者などの哺乳動物宿主に投与され得る。例えば、本医薬組成物は、経口もしくは非経口、静脈内、動脈内、腹腔内、鞘内、硬膜外、脳室内、尿道内、胸骨内、頭蓋内、腫瘍内、筋肉内、局所、吸入および/または皮下経路向けに製剤化されてもよく、これらを介して投与されてもよい。実際に、少なくとも1つの実施形態では、本明細書に記載されている化合物および/または組成物は、血流に、筋肉内にまたは内部器官内に直接、投与されてもよい。
例えば、少なくとも1つの実施形態では、本化合物は、不活性希釈剤または吸収可能な可食性担体などの薬学的に許容されるビヒクルと組み合わせて、全身投与(例えば、経口)されてもよい。経口治療的投与の場合、活性化合物は、1種または複数の賦形剤と組み合わされて、摂取可能な錠剤、口内錠剤、トローチ剤、カプセル剤、エリキシル剤、懸濁液剤、シロップ剤、ウエハー剤などの形態で使用されてもよい。組成物および調製物の割合は、様々であってもよく、約1~約99%の重量の間の活性成分、ならびに結合剤、賦形剤、崩壊剤、滑沢剤および/または甘味剤(当分野で公知である)であってもよい。このような治療的に有用な組成物における活性化合物の量は、有効投与量レベルが得られるようなものである。
滅菌条件下で、例えば、凍結乾燥による非経口化合物/組成物の調製は、当業者に周知の標準医薬技法を使用して容易に実施することができる。少なくとも1つの実施形態では、非経口組成物の調製に使用される化合物の溶解度は、溶解度増強剤の配合などの、適切な製剤技法の使用によって増大させてもよい。
先に明記した通り、本開示の化合物/組成物はまた、注入または注射(例えば、ニードル(マイクロニードルを含む)インジェクタおよび/またはニードルフリーインジェクタを使用する)により投与されてもよい。活性組成物の溶液は、水性とすることができ、非毒性の界面活性剤と場合により混合され得る、および/または塩、炭水化物および緩衝化剤(好ましくは、3~9のpH)などの担体または賦形剤を含有してもよいが、一部の用途の場合、それらは、滅菌非水溶液剤として、または滅菌、発熱物質不含水もしくはリン酸緩衝液生理食塩水(PBS)などの好適なビヒクルと連携して使用される乾燥形態として一層好適に製剤化されてもよい。例えば、分散液剤が、グリセロール、液状PEG、トリアセチンおよびそれらの混合物、ならびに油中で調製され得る。保管および使用の通常の条件下では、これらの調製物は、微生物の成長を防止するため保存剤をさらに含んでもよい。
注入または注射に好適な医薬剤形は、リポソームに場合により封入されている、滅菌注射可能なもしくは注入可能な溶液剤または分散液剤の即時調製向けに適合されている活性成分を含む滅菌水溶液剤または分散液剤または滅菌粉末剤を含むことができる。すべての場合において、最終的な剤形は、滅菌流体であるべきであり、製造および保管の条件下で安定であるべきである。液体担体またはビヒクルは、例えば、および非限定的に、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液状PEGなど)、植物油、非毒性グリセリルエステルおよび/または好適なそれらの混合物を含む、溶媒または液体分散媒体とすることができる。少なくとも1つの実施形態では、適切な流動性は、リポソームの形成により、分散液の場合、必要な粒子サイズを維持することにより、または界面活性剤の使用により維持することができる。微生物の作用は、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどの、様々な抗細菌剤および抗真菌剤の添加によって防止することができる。ある種の場合、糖、緩衝液または塩化ナトリウムなどの1種または複数の等張剤を含むことが望ましい。注射可能な組成物の吸収の延長は、吸収を遅延させるために製剤化される作用剤、例えば、一ステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンの配合により引き起こすことができる。
注射用滅菌溶液剤は、必要量の適切な溶媒中、活性化合物および/または組成物に上で説明した他の成分の1種または複数を必要に応じて配合し、次いでフィルター滅菌することにより調製することができる。注射用滅菌溶液剤の調製のための滅菌散剤の場合、調製の好ましい方法は、真空乾燥技法および凍結乾燥技法であり、これらによって、活性成分および予め滅菌ろ過した溶液中に存在する任意の追加の所望の成分の散剤が得られる。
局所投与の場合、皮膚科学的に許容される、固体であってもよくまたは液体であってもよい担体と組み合わせて、本化合物を組成物または製剤として皮膚に投与するのが望ましいことがある。例えば、ある種の実施形態では、固体担体は、タルク、クレイ、マイクロクリスタリンセルロース、シリカ、アルミナなどの微粉砕固体を含むことができる。同様に、有用な液体担体は、水、アルコールもしくはグリコール、または水-アルコール/グリコールブレンドを含んでもよく、この場合、本化合物は、場合により非毒性の界面活性剤の一助を受けて、有効レベルで溶解または分散され得る。さらにまたは代替的に、フレグランスおよび抗微生物剤などのアジュバントを加えて、所与の使用のために特性を最適化することができる。得られた液体組成物は、包帯および/または他のドレッシング材を含浸するために使用される吸収パッドから施用されもよく、ポンプタイプもしくはエアロゾル噴霧器を使用して標的領域に噴霧されてもよく、または単純に、対象の所望の領域に直接施用されてもよい。
合成ポリマー、脂肪酸、脂肪酸の塩およびエステル、脂肪アルコール、変性セルロースまたは変性無機物質などの増粘剤が、液体担体と使用されて、対象の皮膚に直接、施用するための、塗り広げることが可能なペースト剤、ゲル剤、軟膏剤、石鹸剤などを形成することもできる。
本明細書において使用する場合、用語「治療的に有効な」、「治療有効用量」、「治療有効量」、「予防有効量」または「予防的有効用量」は、(特に具体的に明記されない限り)処置サイクルの経過中に1回または全体にわたり投与されると、対象の健康、福祉または死亡率に影響を及ぼす(および、例えば、非限定的に、がんに関連する症状の発生を遅延させる、および/またはその症状の1つもしくは複数の重症度を軽減する)化合物の量を意味する。本開示の化合物の有用な投与量は、動物モデルにおいて、それらのインビトロ活性およびインビボ活性を比較することにより決定することができる。マウスおよび他の動物における有効投与量のヒト対象への外挿方法は、当分野において公知である。実際に、本化合物の投与量は、宿主対象の状態、処置されるがん、病理がどのように進行しているか、化合物の投与経路、および組織分布、および他の治療的処置(放射線療法、または併用療法における追加の薬物など)の同時使用の可能性に応じて、かなり変わり得る。処置に使用するために必要な組成物の量(例えば、治療有効量もしくは予防有効量、または治療有効用量もしくは予防有効用量)は、特定の用途に応じて変わるだけではなく、選択した塩(該当する場合)および対象の特徴(例えば、年齢、状態、性別、対象の身体表面積および/または体重、薬物への耐容性)にも応じて代わり、最終的には、担当医師、臨床医の自由裁量、または他の方法になろう。治療有効量もしくは予防有効量、または治療有効用量もしくは予防有効用量は、以下に限定されないが、0.01mg/kg、0.02mg/kg、0.03mg/kg、0.04mg/kg、0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg、0.3mg/kg、0.4mg/kg、0.5mg/kg、1.0mg/kg、1.5mg/kg、2.0mg/kg、2.5mg/kg、3.0mg/kg、3.5mg/kg、4.0mg/kg、4.5mg/kgおよび5.0mg/kg(これらは、すべて患者の体重1kgである)を含めた、例えば、患者体重1kgあたり約0.05mg~患者の体重1kgあたり約30.0mg、または患者体重1kgあたり約0.01mg~患者体重1kgあたり約5.0mgの範囲にあり得る。本化合物の全治療有効量または予防有効量は、単回用量または分割用量で投与されてもよく、医師の自由裁量で、本明細書において示される典型的な範囲の外側にあってもよい。
別の実施形態では、本化合物は、約0.5g/m2~約500mg/m2、約0.5g/m2~約300mg/m2または約100g/m2~約200mg/m2の治療有効量または予防有効量で投与することができる。他の実施形態では、量は、約0.5mg/m2~約500mg/m2、約0.5mg/m2~約300mg/m2、約0.5mg/m2~約200mg/m2、約0.5mg/m2~約100mg/m2、約0.5mg/m2~約50mg/m2、約0.5mg/m2~約600mg/m2、約0.5mg/m2~約6.0mg/m2、約0.5mg/m2~約4.0mg/m2または約0.5mg/m2~約2.0mg/m2とすることができる。総量は、単回用量または分割用量で投与されてもよく、医師の自由裁量で、本明細書において示される典型的な範囲の外側にあってもよい。これらの量は、身体表面積のmに基づく。
一部の実施形態では、ある種のバイオマーカーの発現の測定、および/または対象に由来する試料中のサイトカインレベルの分析と関連して、本開示の重要な点は、マーカーまたは一連のマーカーを検出するために使用される特定の方法ではなく、どのマーカーを検出に使用するかである。1つまたは複数のバイオマーカーの発現、定量またはプロファイルを検出するために使用することができる方法が多数存在する。検出もしくは定量されるマーカーまたは一連のマーカーが、一旦、特定されると、適切な試薬の提供の下で、いくつかの技法(現在公知であるか、またはこれ以降に開発される)のいずれかが使用されてもよい。当業者は、特定される1つまたは複数のバイオマーカーが提示されると、本明細書において開示されている方法を行うため、適切なアッセイ(例えば、核酸マーカー用のPCRをベースとするまたはマイクロアッセイをベースとするアッセイ、酵素結合免疫吸着検査法(ELISA)、タンパク質もしくは抗体マイクロアレイ、または類似の免疫学的アッセイなど)を選択することが可能となろう。
操作された細胞および操作された細胞による療法
上で明記されている通り、ある種の実施形態では、その方法は、第1の治療および第2の治療を対象に行うステップを含む。第2の治療の実施形態の様々な構成成分(すなわち、操作された細胞または操作された細胞による療法または組成物)をこれより詳述する。
上で明記されている通り、ある種の実施形態では、その方法は、第1の治療および第2の治療を対象に行うステップを含む。第2の治療の実施形態の様々な構成成分(すなわち、操作された細胞または操作された細胞による療法または組成物)をこれより詳述する。
化合物(例えば、第1の治療)の投与に加え、本方法は、操作された細胞および/または操作された細胞組成物を含む第2の治療を行うステップを含むことができる。このような操作された細胞は、細胞傷害性T細胞などの細胞毒性リンパ球、NK細胞、リンホカイン活性化キラー(LAK)細胞、または上述の2種以上の組合せ物とすることができる。様々な操作された細胞による療法は、現在では当分野で公知であり、ある種の実施形態では、第2の治療は、現在、任意の現在公知の操作された細胞、またはこれ以降に発見される操作された細胞、またはがんを処置もしくは予防するのに有用な細胞治療法を含むことができることが理解されよう。
ある種の実施形態では、操作された細胞は、前駆細胞または幹細胞から調製されたNK細胞である。ある種の実施形態では。ある種の実施形態では、操作された細胞は、前駆細胞または幹細胞から調製されたT細胞である。
少なくとも1つの実施形態では、Tリンパ球(例えば、細胞傷害性Tリンパ球)は、CARを発現するよう操作されている。少なくとも1つの実施形態では、NK細胞は、CARを発現するよう操作されている。
CARは、認識領域、共刺激ドメインおよび活性化シグナル伝達ドメインを含む融合タンパク質である。ある種の実施形態では、CARは、免疫抑制細胞またはがん性細胞の細胞-表面抗原に高い特異性で結合する。
ある種の実施形態では、CARの認識領域は、細胞-表面抗原(例えば、分化抗原群19(CD19))に特異的に(例えば、高い特異性で)結合する抗体のscFv、Fab断片などとすることができる。CARの認識領域がscFv領域を含む場合、scFv領域は、(i)標的指向性部分に結合する、当分野で公知の抗体、(ii)ハプテンなどの少なくとも1つの標的指向性部分を使用して新たに調製される抗体、および(iii)このような抗体のscFv領域から誘導される配列バリアントから調製することができ、例えば、scFv領域は、それらが誘導されるscFv領域のアミノ酸配列と、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または少なくとも約99.5%の配列同一性を有する。
ポリペプチド配列に対する基準に関する「パーセント(%)配列同一性」は、最大パーセント配列同一性を実現するために、必要な場合、配列をアラインしてギャップを導入した後の、基準配列における残基と同一となる候補配列中の、それぞれアミノ酸残基または核酸残基の百分率として定義され、いずれの保存的置換も配列同一性の部分と考えない。パーセント配列同一性を決定するためのアライメントは、例えば、公表されているコンピュータソフトウェアを使用して、当分野の技術内にある、様々な方法で達成することができる。例えば、配列間のパーセント同一性または類似性の決定は、例えば、GAPプログラム(Genetics Computer Group、ソフトウェア;現在は、Accelrysオンラインから入手可能である)を使用することによって行うことができ、アライメントは、例えば、ClustalW アルゴリズム(VNTIソフトウェア、InforMax Inc)を使用して行うことができる。さらに、配列データベースは、目的の核酸またはアミノ酸の配列を使用して検索することができる。データベース検索のためのアルゴリズムは、通常、BLASTソフトウェア(Altschul et al., 1990)に基づくが、当業者は、比較される配列の完全長に対する最大アライメントを達成するために必要ないずれかのアルゴリズムを含む配列をアラインするのに適切なパラメータを求めることができる。一部の実施形態では、パーセント同一性は、核酸またはアミノ酸の配列の完全長に沿って決定することができる。
CARの共刺激ドメインは、CARが標的指向性部分に結合すると、細胞毒性リンパ球の増殖および生存を増強するように働くことができる。ある種の実施形態では、CARの共刺激ドメインは、CD28(分化抗原群28)、CD137(分化抗原群137;4-1BB)、CD134(分化抗原群134;OX40)、CD278(分化抗原群278;ICOS)、CD2(分化抗原群2)、CD27(分化抗原群27)、CD40L(分化抗原群2;CD154)、DAP10、NKG2D、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAM)関連受容体ファミリー(2B4など)、TLRまたはそれらの組合せとすることができる。当業者は、これらの共刺激ドメインの配列バリアントが、本発明に悪影響を及ぼすことなく使用され得ることを理解しており、ここでは、バリアントは、それらがモデル化されると、ドメインと同じ活性または類似の活性を有する。様々な実施形態では、このようなバリアントは、それらが誘導されるドメインのアミノ酸配列に対して、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または少なくとも約99.5%の配列同一性を有することができる。
ある種の実施形態では、活性化シグナル伝達ドメインは、CARの標的指向性部分への結合時に、リンパ球活性化シグナルを発生する。好適な活性化シグナル伝達ドメインは、非限定的に、T細胞CD3鎖、CD3デルタ受容体タンパク質、mbl受容体タンパク質、B29受容体タンパク質またはFc受容体γとすることができる。当業者は、これらの活性化シグナル伝達ドメインの配列バリアントが使用され得ることを理解しており、ここでは、バリアントは、それらがモデル化されると、ドメインと同じ活性または類似の活性を有する。様々な実施形態では、バリアントは、それらが誘導されるドメインのアミノ酸配列と、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または少なくとも約99.5%の配列同一性を有する。
CARをコードする構築物は、遺伝子操作技法を使用して調製することができる。このような技法は、Sambrook et al., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual," 3rd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, (2001)およびGreen and Sambrook, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual," 4th Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, (2012)に詳細に記載されており、それらのどちらも、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれている(まとめて「プロトコル」)。
非限定例として、フレーム内に存在し、5’から3’の方向に連結した、認識領域、1つまたは複数の共刺激ドメインおよび活性化シグナル伝達ドメインを含む融合タンパク質をコードする、プラスミドまたはウイルス発現ベクター(例えば、レンチウイルスベクター、レトロウイルスベクター、眠れる森の美女およびピギーバック(非ウイルス媒介性CAR遺伝子送達系を含む、トランスポゾン/トランスポザーゼ系))を調製することができる。
他の配置もまた許容可能であり、認識領域、活性化シグナル伝達ドメインおよび1つまたは複数の共刺激ドメインを含む。
用語「ベクター」は、目的の核酸を運搬する、内在させる、または発現するよう機能する任意の核酸を意味する。核酸ベクターは、発現、パッキング、シュードタイピングまたは形質導入などの専用機能を有することができる。ベクターはまた、クローニングまたはシャトルベクターとしての使用のために適合される場合、操作機能も有することができる。ベクターの構造は、作製の実現が可能であり、特定の使用に望ましい任意の所望の形態を含むことができる。このようなものには、例えば、プラスミドおよびファージミドなどの円形形態、ならびに線状もしくは分岐状形態を含むことができる。核酸ベクターは、例えばDNAまたはRNAからなることができ、ヌクレオチド誘導体、アナログまたはミメティックを部分的または完全に含有する。このようなベクターは、天然源から得ることができる、組換えにより生成することができる、または化学的に合成することができる。
融合タンパク質における認識領域の配置は、一般に、細胞の外側の領域の表示が達成されるようなものである。所望の場合、CARはまた、融合タンパク質を確実に細胞表面に適切に運搬するためのシグナルペプチド(例えば、CD8αシグナルペプチド)、融合タンパク質が内在性膜タンパク質(例えば、CD8α膜貫通ドメイン、CD28膜貫通ドメインまたはCD3ζ膜貫通ドメイン)として確実に維持されるための膜貫通ドメイン、および認識領域に柔軟性を付与して、標的指向性部分への強力な結合を可能にするヒンジドメイン(例えば、CD8αヒンジ)などの追加要素を含むことができる。
細胞毒性リンパ球(例えば、細胞傷害性Tリンパ球またはNK細胞)は、リンパ球の集団にCAR構築物をコードする発現ベクターをトランスフェクトすることによって、CAR構築物を発現するよう遺伝子操作され得る。選択したCAR構築物を発現するリンパ球の形質導入された集団を調製するための好適な方法は、当業者に周知である。
一実施形態では、本明細書に記載されている方法において使用される細胞は自家細胞とすることができるが、処置される患者が、患者の免疫系を破壊する高用量の化学療法または放射線照射処置を受けた場合、非相同性細胞もまた、使用することができる。一実施形態では、同種異系細胞が使用され得る。
リンパ球は、当分野で周知の手段によって、対象から得ることができる。例えば、T細胞(例えば、細胞傷害性T細胞)は、対象から末梢血液を採取し、この血液にフィコール密度勾配遠心分離を施し、次に、ネガティブT細胞単離キット(EasySep(商標)T細胞単離キットなど)を使用して、末梢血液からT細胞集団を単離することによって得ることができる。
ある種の実施形態では、細胞集団は純粋である必要はなく、T細胞、単球、マクロファージ、NK細胞およびB細胞などの複数のタイプの細胞を含有してもよい。さらに、少なくとも1つの実施形態では、採集された集団は、選択した細胞タイプを少なくとも約90%、選択した細胞タイプを少なくとも約91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%含むことができる。
一般に、操作される細胞を得た後に、この細胞を、該細胞の活性化を促す条件下で培養する。少なくとも1つの実施形態では、培養条件は、細胞が培養培地の構成成分に対する反応性を懸念することなく、対象に投与することができるようなものである。例えば、培養条件は、ウシ血清アルブミンなどのウシ血清産物を含まなくてもよい。一態様では、活性化は、細胞傷害性T細胞の場合、培養培地に抗CD3抗体などの公知の活性化因子を導入することによって達成することができる。他の好適な活性化因子が、一般に公知であり、例えば、抗CD28抗体を含む。細胞の集団は、例えば、約1~約4日間、活性化を促進する条件下で培養することができる。活性化の適切なレベルは、フローサイトメトリーによって求められる、細胞タイプ、サイズ、増殖速度または活性化マーカーによって決定することができる。
少なくとも1つの実施形態では、細胞の集団は、活性化を促進する条件下で培養された後に、細胞にCARをコードする発現ベクターをトランスフェクトする。様々な実施形態では、使用に好適なベクターおよびトランスフェクト法は、当分野において公知である。トランスフェクト後、細胞は、患者に直ちに投与することができるか、または細胞は、細胞をトランスフェクトから回収することが可能な期間、例えば、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18もしくはそれより長い日数、または約5~約12日間の間、約6~約13日間の間、約7~約14日間の間または約8~約15日間の間、培養することができる。一態様では、好適な培養条件は、活性化を促進するために使用された作用剤を使用するまたは使用しないかのどちらかで、細胞が活性化されるために培養される条件と同様とすることができる。
したがって、上記のように、本明細書に記載されている処置の方法は、1)自家または非相同性細胞傷害性細胞(例えば、細胞傷害性Tリンパ球、NK細胞など)の集団を得るステップ、2)細胞の活性化を促進する条件下で細胞を培養するステップ、および3)細胞にCARをコードする発現ベクターをトランスフェクトして、CAR発現性細胞を形成させるステップをさらに含むことができる。
代替的に、本明細書に記載されている処置の方法は、当分野において公知の前駆細胞もしくは幹細胞からT細胞またはNK細胞を調製するステップをさらに含むことができる。
細胞がトランスフェクト(適宜)、および活性化されると、操作された細胞を含む組成物を調製して、対象に投与することができる。少なくとも1つの実施形態では、ウシ血清などのいかなる動物産物のない培養培地を使用して、操作された細胞を培養することができる。別の実施形態では、細菌、真菌およびマイコプラズマによる混入を避けるため、当業者によって通常、使用される組織培養条件を使用することができる。ある種の実施形態では、患者への投与前に、細胞をペレット化して洗浄し、薬学的に許容される担体または希釈液中に再懸濁させる。
操作された細胞を含む例となる組成物は、不溶解性凍結媒体(cryomedia)(Plasma-Lyte A、デキストロース、塩化ナトリウム注射液、ヒト血清アルブミンおよびDMSOを含有する)中の滅菌290mOsm生理食塩水中、2%ヒト血清アルブミンを含む0.9%NaCl中、または任意の他の滅菌290mOsm不溶解性物質中に細胞を含む組成物を含む。ある種の実施形態では、培養培地が何であるかに応じて、操作された細胞は、組成物として培養培地で投与されることができるか、または投与前に濃縮して培養培地中に再懸濁させることができる。様々な実施形態では、操作された細胞の組成物は、対象に、非経口投与、例えば、皮内、皮下、筋肉内、腹腔内、静脈内または鞘内などの任意の好適な手段により投与することができる。
一態様では、患者に投与される組成物中の操作された細胞の総数および細胞の濃度は、使用されるリンパ球のタイプ(例えば、細胞傷害性Tリンパ球)、CARの結合特異性(該当する場合)、どのがんであるか、患者におけるがんの場所、患者への組成物の投与に使用される手段、ならびに処置される患者の健康状態、年齢および体重を含めた、いくつかの要因に応じて様々になろう。様々な実施形態では、操作された細胞を含む好適な組成物は、約0.1ml~約200mlおよび約0.1ml~約125mlの分量を有するものを含む。
同様に、がんのため、患者を処置する方法が提供される。本方法は、上記の化合物のいずれかを患者に投与するステップ、および上記の操作された細胞組成物または操作された細胞による療法のいずれかを患者に投与するステップを含み、その結果、患者はがんの処置を受ける。
本明細書に記載されている方法では、がんは、化合物もしくは薬学的に許容されるその塩、または操作された細胞組成物(例えば、CAR発現性細胞毒性リンパ球組成物またはCAR-NK細胞組成物)を対象に投与する前に、さらにイメージングされ得る。がんは、さらにまたは代替として、転移、および例えば処置の有効性を診断するため、投与中または投与後にイメージングされ得る。例えば、イメージングは、ポジトロン放出断層法(PET)画像法、磁気共鳴画像法(MRI)または単光子放出コンピュータ断層撮影(SPECT)/コンピュータ断層撮影(CT)画像法によって行うことができる。イメージング法は、当分野において公知の任意の好適なイメージング法とすることができる。
がんは、任意のがんとすることができる。「がん」は、本明細書に照らし合わせて一読した場合、その単純かつ明白な意味を有しており、以下に限定されないが、身体の他の部分に侵入するかまたは広がる(すなわち、転移する)可能性を有する、異常な細胞成長を含む疾患の群を含むことができる。例には、以下に限定されないが、脳、甲状腺、肺、膵臓、腎臓、胃、胃腸管間質、子宮内膜、胸部、子宮頸部、卵巣、結腸、前立腺のがん、白血病、リンパ腫、他の血液関連がんまたは頭頸部がんが含まれる。ある種の実施形態では、処置されるがんは腫瘍である。ある種の実施形態では、がんは悪性である。
これらの実施形態の一部の態様では、がんは、フォレート受容体発現性がん、例えば、非限定的に、フォレート受容体α発現性がんである。他の実施形態では、がんはフォレート受容体β発現性がんである。
化合物、組成物および方法において、以下に限定されないが、リンカーの実施形態を含めた、化合物のすべての実施形態(非限定的に、薬物部分もしくは薬学的に許容されるその塩、および/またはそれらのリガンド/標的指向性部分を含む)、操作された細胞および/または操作された細胞組成物およびベクター組成物が適用可能である。
がんの処置および予防方法
本明細書に記載されている化合物、操作された細胞、操作された細胞組成物および治療法に加えて、がんの処置を実現する、および/またはがんを予防する方法もまた提供される。特に明示的に指定されない限り、本方法の説明と関連して使用される用語「化合物」は、本明細書に記載されている化合物および/またはコンジュゲートのいずれかを包含することができることが理解されよう。
本明細書に記載されている化合物、操作された細胞、操作された細胞組成物および治療法に加えて、がんの処置を実現する、および/またはがんを予防する方法もまた提供される。特に明示的に指定されない限り、本方法の説明と関連して使用される用語「化合物」は、本明細書に記載されている化合物および/またはコンジュゲートのいずれかを包含することができることが理解されよう。
ある種の実施形態では、がんに罹患している対象を処置する方法であって、対象に本明細書において提供される化合物のいずれか、または薬学的に許容されるその塩、または本明細書において提供される化合物のいずれかを含む(例えば、医薬)組成物を含む第1の治療を行うステップ、および対象に操作された細胞を含む第2の治療を行うステップを含む方法が本明細書において提供される。第1の治療の化合物(または薬学的に許容されるその塩)は、リンカーを介してTLRアゴニストに結合しているフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む化合物を含むことができる。ある種の実施形態では、第1の治療の化合物は、式I、式II、式III、式IV、式V、式VI、式VII、式VIII、式IX、式X、式XI、式XII、式XIII、式XIV、式XV、式XVI、式XVII、式XVIII、式XX、式XXX、式2-I、式2-II、式2-III、式2-IV、式2-Vまたは式2-VIのいずれか1つの構造を含む化合物を含む。一部の実施形態では、免疫モジュレーターは、TLR7、8、9または7/8のアゴニストを含む。
その方法のある種の実施形態では、第1の治療の化合物を投与するステップにより、対象における抗腫瘍細胞または炎症誘発性シグナル伝達カスケードが活性化される。抗腫瘍細胞は、T細胞、操作されたT細胞および/または前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたT細胞とすることができる。ある種の実施形態では、抗腫瘍細胞は、NK細胞、操作されたNK細胞、または前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたNK細胞である。ある種の実施形態では、抗腫瘍細胞はマクロファージである。
第2の治療は、CAR T細胞による療法、CAR-NK細胞による療法、または操作された幹細胞による療法を含むことができる。第1および第2の治療は、同時に、逐次に、連続してまたは交互に行うことができる。
ある種の実施形態では、第1の治療の化合物のTLRアゴニストは、式2-Iの構造(またはそのラジカル)を有するか、または式2-Iの薬学的に許容される塩:
式2-I中、
R1、R3、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素(H)、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
R2は、H、-OH、-NH2、-NHR2x、N3、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
Yは、H、-OH、-NH2、-NHR2x、-O-R2X、-SO-R2x、-SH、-SO3H、-N3、-CHO、-COOH、-CONH2、-COSH、-COR2x、-SO2NH2、アルケニル、アルキニル、アルコキシル、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
ここで、
R2xおよびR2yはそれぞれ、H、-OH、-CH2-OH、-NH2、-CH2-NH2、-COOMe、-COOH、-CONH2、-COCH3、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、R2zはそれぞれ、-NH2、-NR2qR2q’、-O-R2q、-SO-R2qおよび-COR2qからなる群から独立して選択され、R2qおよびR2q’はそれぞれ、独立して、アルキルまたはHであり、
式2-I中、X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、H、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式2-I中、nは、0~30であり、mは、0~4である。
ある種の実施形態では、第1の治療の化合物は、
一部の実施形態では、第1の治療の化合物は、以下の式の構造:
本明細書において提供される方法の一部の実施形態では、免疫モジュレーターは、TLRアゴニストを含み、式XまたはXXの構造を有する(または、式XもしくはXXのラジカルである)か、または式XもしくはXXの薬学的に許容される塩:
式XおよびXX中:
R1は、-NH2または-NH-R1Xであり、
R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
式X中、R3は、-OH、-SH、-NH2または-NH-R1Xであり、
式XX中、Xは、CH、CR2またはNであり、
R1X、R2XおよびR2Yはそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される。ある種の実施形態では、化合物1、2および3は、それぞれ、式Xの構造を含む。
ある種の実施形態では、第1の治療を行うステップは、対象に、治療有効量の第1の治療の化合物を投与または適用するステップをさらに含む。第1の化合物の化合物は、例えば、対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与され得る。
ある種の実施形態では、第1の治療の化合物のTLRアゴニストは、以下の式の構造を有する(またはそのラジカルである)か、または薬学的に許容されるその塩:
式中、
R1は、アミン基であり、
R2は、単結合、-NH-であり、
R3は、H、アルキル、ヒドロキシ基またはそれらの任意の他の置換されている基であり、
Xは、CH2、NH、OまたはSであり、
リンカーは、R1、R2またはR3において結合している。
その方法の一部の実施形態では、第1の治療の化合物のリンカーは、PEGリンカーまたはPEG誘導体リンカーを含む。ある種の実施形態では、その方法の薬学的に許容される塩は、臭化水素酸塩、クエン酸塩、トリフルオロ酢酸塩、アスコルビン酸塩、塩酸塩、酒石酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、マレイン酸塩、メシル酸塩、ギ酸塩、酢酸塩またはフマル酸塩から選択される。
疾患状態を予防または処置する方法も提供される。このような方法は、細胞に疾患状態を処置するよう構成されている少なくとも1種の操作された細胞を接触させるステップ、および細胞に、リンカーを介してフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合されている免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む少なくとも1つの化合物を接触させるステップであって、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩がパターン認識受容体を標的とする、ステップを含むことができる。少なくとも1種の操作された細胞は、本明細書に記載されている操作された細胞、治療法または組成物のいずれかであってもよい。免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む少なくとも1つの化合物は、本明細書において記載されている化合物のいずれかとすることができる。ある種の実施形態では、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む少なくとも1つの化合物は、上記の式2-I(またはそのラジカル)の構造もしくは式2-Iの薬学的に許容される塩を有する、または上記の式XもしくはXXの構造を有する(または、式XまたはXXのラジカルまたは薬学的に許容される塩である)、TLRアゴニストを含む。ある種の実施形態では、少なくとも1つの化合物は、免疫モジュレーターを含み、以下の構造:
一部の実施形態では、細胞は、がんまたはがん性疾患状態を経験している対象、または経験するリスクがある対象の細胞を含み、該細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップは、該対象に治療有効量の少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップをさらに含む。一部の実施形態では、少なくとも1つの化合物は、対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される。
一部の実施形態では、本方法は、対象から試料を取得する、または取得しておくステップ、試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの発現レベルを定量するステップであって、1つまたは複数のバイオマーカーの各々が、CCL18、アルギナーゼ1(Arg1)、マトリックスメタロペプチダーゼ9(MMP9)、メタロプロテイナーゼ3(TIMP3)、IL-1β、ヒドロキシプロリン、コラーゲン、PDGF、TGFβ、FRβ、TNFα、IFN-γ、抗マンノース受容体(CD206)、分化抗原群86(CD86)、分化抗原群163(CD163)、IL-6、ケモカイン10(CXCL10)、免疫インターフェロン(IFNα)からなる群から選択される、ステップ、試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの各々の発現レベルを対照におけるこのようなバイオマーカーの発現レベルと比較するステップ、およびCCL18、Arg1、MMP9、TIMP3、IL-1β、PDGF、TGFβ、FRβ、CD206、CD163、ヒドロキシプロリンもしくはコラーゲンが対照の発現レベルに比べて上方調節される場合、あるいはTNFα、IFN-γ、IL-6、CXCL10、IFNαもしくはCD86が、対照の発現レベルに比べて下方調節されるか、または発現されない場合、対象に治療有効量の非コンジュゲートアゴニストまたは阻害剤を投与する、または投与しておくステップをさらに含む。一部の実施形態では、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログは、細胞のFRβに特異的であり、FRβに結合する。
対象(例えば、がんに罹患している)を処置する方法も提供される。ある種の実施形態では、このような方法は、対象に操作された細胞を投与するステップ、および対象にリンカーを介してTLRアゴニストに結合(コンジュゲート)されているフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む化合物を投与するステップを含む。フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む化合物は、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む本明細書において記載されている化合物のいずれかとすることができる。ある種の実施形態では、TLRアゴニストは、上記の式2-I(またはそのラジカル)の構造もしくは式2-Iの薬学的に許容される塩を有する、または上記の式XもしくはXXの構造を有する(あるいは、式XもしくはXXのラジカルまたは薬学的に許容される塩である)。ある種の実施形態では、化合物のTLRアゴニストは、以下の式の構造を有する(またはそのラジカルである)か、または薬学的に許容されるその塩:
式中、
R1は、アミン基であり、
R2は、単結合、-NH-であり、
R3は、H、アルキル、ヒドロキシ基またはそれらの任意の他の置換されている基であり、
Xは、CH2、NH、OまたはSであり、
リンカーは、R1、R2またはR3において結合している。
ある種の実施形態では、リンカーは、PEGリンカーまたはPEG誘導体リンカーを含み、R3において結合している非放出性リンカーであるか、またはR1
、R2もしくはR3において結合している放出性リンカーのどちらかである。
少なくとも1つの実施形態では、がんを処置および/または予防する方法が提供される。本方法は、がん性組織または器官におけるM2様マクロファージをM1様表現型に再プログラムするため、対象に、薬物に結合した(リンカーを介するか、または他の方法)標的指向性部分(フォレート受容体結合性リガンドなど)を含む、治療有効量の1種または複数の化合物を投与するステップを含む。例えば、薬物は、Toll様受容体アゴニスト(例えば、式I、III、2-IまたはIVを有する)、またはマクロファージをM2表現型からM1表現型に再プログラムするのに有効な任意の他の分子または化合物であって、フォレートにコンジュゲートされている任意の他の分子または化合物であってもよい。少なくとも1つの実施形態では、薬物は、TLR3アゴニスト、TLR7アゴニスト、TLR7/8アゴニスト、TLR8アゴニストおよびTLR9アゴニストから選択されてもよい。一部の実施形態では、薬物は、M2様マクロファージをM1表現型に再プログラムし、これによって、抗炎症性サイトカインおよび成長因子産生を低下させることができる。例えば、少なくとも1つの実施形態では、M2様のマクロファージのM1表現型へのこのような再プログラムは、抗腫瘍細胞および/またはTME内の炎症誘発性シグナル伝達カスケードの活性化をもたらす。
がんを予防または処置するための方法もまた提供され、このような方法は、細胞(例えば、がん細胞)にCAR発現性細胞毒性リンパ球および/または他の方法で操作された細胞のうちの少なくとも1つを接触させるステップ、ならびに細胞に、リンカーを介してフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合されている免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む、少なくとも1つの化合物を接触させるステップであって、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩がパターン認識受容体を標的とする、ステップを含む。免疫モジュレーターを含むこのような少なくとも1つの化合物は、本明細書において記載されている化合物のいずれかを含むことができる。ある種の実施形態では、少なくとも1つの化合物は、対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される。
細胞に、少なくとも1つの化合物の免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を接触させるステップは、ある種の実施形態では、対象のM2型マクロファージをM1型マクロファージ(すなわち、炎症誘発性表現型)に再プログラムすることができる。
ある種の実施形態では、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩は、TLR7、8、9または7/8アゴニストである。例えば、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩は、TLR7アゴニストとすることができ、リンカーは放出可能リンカーとすることができる。他の実施形態では、リンカーは、非放出性リンカーである。
対象に治療有効量の少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップ、および細胞にCAR発現性細胞毒性リンパ球および/もしくは他の方法で操作された細胞/リンパ球のうちの少なくとも1つを接触させるステップは、対象に、治療有効量のCAR発現性細胞毒性リンパ球および/もしくは別の方法で操作された細胞/リンパ球(例えば、幹細胞もしくは前駆細胞から誘導したT細胞またはNK細胞)を投与または適用するステップをさらに含むことができる。
少なくとも1つの実施形態では、疾患状態に罹患している対象、または疾患状態を経験するリスクがある対象を処置する方法であって、疾患状態ががんを含み、該方法が対象の細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップを含む方法が提供される。少なくとも1つの化合物は、本開示の化合物のいずれかを含んでもよく、少なくとも1つの例示的な実施形態では、FRβに特異的な標的指向性部分を含む。一部の例では、細胞を接触させるステップは、対象に少なくとも1つの化合物を、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、経口的にもしくは吸入によって、または本明細書に記載されている他の投与モダリティのいずれかにより投与することにより実現することができる。さらにまたは代替的に、少なくとも1つの化合物は、1種または複数の薬学的に許容される担体、アジュバント、希釈剤、賦形剤および/もしくはビヒクル、またはそれらの組合せを含有する組成物を含んでもよい。投与される少なくとも1つの化合物の投与量は、臨床医によって適宜修正されてもよい。しかし、少なくとも1つの化合物は、治療的に有効なまたは予防的に有効な量で好ましくは投与され、少なくとも1つの実施形態では、投与量は、対象の体重1kgあたり1nmol~対象の体重1kgあたり50nmolの間の範囲にある。
図2をこれより参照すると、がんを処置するための方法1900を表すフローチャートは、本開示の化合物の1つまたは複数を使用して示されている。少なくとも1つの場合、方法1900は、対象の細胞に、リンカーを介してフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合している免疫モジュレーター(または薬学的に許容されるその塩)、例えばかつ非限定的に、TLR7アゴニストを含む少なくとも1つの化合物を接触させる(投与する)ステップを含む(ステップ1902)。少なくとも1つの例示的な実施形態では、免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩は、パターン認識受容体を標的とする。細胞は、例えば、がん性疾患状態を経験している対象またはそれを経験するリスクがある対象の細胞を含んでもよく、少なくとも1つの化合物は、本明細書において提供される化合物のいずれかを含んでもよい。
少なくとも1つの実施形態では、細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップ1902は、対象に治療有効量の少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップをさらに含む。さらにまたは代替的に、少なくとも1つの化合物は、1種または複数の薬学的に許容される担体、アジュバント、希釈剤、賦形剤および/もしくはビヒクル、またはそれらの組合せを含有する組成物を含んでもよい。
対象は、マウス、ヒトまたは任意の他の哺乳動物とすることができる。
ステップ1902に加え、方法1900は、ステップ1904~1910を場合により含んでもよい。ステップ1904では、生体試料は、対象から取得し、ステップ1906において、試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの発現のレベルを定量する。例えば、試料は、対象から採血したある量の末梢血液から得てもよい。
定量ステップ1906は、当分野において公知の任意の適切な方法を使用して行うことができ、例えば、qPCR、質量分析法、ELISAおよび/またはバイオマーカー発現を測定/定量することが可能な任意の他のモダリティを含むことができる。少なくとも1つの例示的な実施形態では、1つまたは複数のバイオマーカーは、CCL18、Arg1、MMP9、TIMP3、IL-1β、PDGF、TGFβ、FRβ、ヒドロキシプロリン、コラーゲン、TNFα、IFN-γ、CD206、CD163、IL-6、CXCL10、IFNαおよびCD86からなる群から選択される。
ステップ1908では、試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの各々の発現のレベルを、対照におけるこのようなバイオマーカーの発現レベルと比較する。対照は、健常な個体、または単に議論している疾患状態を経験していない個体とすることができる。少なくとも1つの実施形態では、試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの発現レベルと対照における関連バイオマーカーの発現レベルとの間の臨床的差異は、議論している疾患状態に対象が罹患していることを示すことができる。例えばおよび非限定的に、比較ステップ1908は、バイオマーカーCCL18、Arg1、CD163、MMP9、TIMP3、IL-1β、PDGF、TGFβ、FRβ、ヒドロキシプロリン、コラーゲンおよび/またはCD206(すなわち「がんバイオマーカー」)のうちの1つまたは複数の発現は、対照と比較すると上方調節されている場合、M2様マクロファージ表現型にリンクしている抗炎症免疫応答を経験している対象であることを示す。したがって、少なくとも1つの実施形態では、このような結果は、このようなM2様マクロファージをM1表現型に、ならびに1つもしくは複数の抗腫瘍細胞の活性化および/または炎症誘発性シグナル伝達カスケードを再プログラムするため、本開示の1つまたは複数の化合物を投与する必要性があることを示すものである。
対照的に、比較ステップ1908は、上述のバイオマーカーの発現が、対照と比較すると下方調節されていることを示す場合、あるいはTNFα、IFN-γおよび/もしくはCD86(「炎症誘発性バイオマーカー」)のうちの1つまたは複数の発現が、対照に比べて上方調節されている場合、ある種の実施形態では、これは、対象が先に投与した化合物(該当する場合)に対して陽性応答を示すこと、および/または対象が、M1表現型にリンクした炎症誘発性免疫応答を経験している最中であることのどちらかを示す。
場合により、ステップ1910では、試料中のがんバイオマーカーの1つまたは複数の発現が、対照における個々の発現レベルに比較して上方調節されている場合、または1つもしくは複数の炎症誘発性バイオマーカーの発現が、対照における個々の発現レベルに比べて、試料中で下方調節されている場合、代替治療法が行われてもよい。少なくとも1つの実施形態では、代替治療法は、ステップ1902において先に投与された、治療有効量の少なくとも1つの化合物の誘導体を投与するステップを含んでもよく、誘導体は、先に投与された少なくとも1つの化合物であって、対象にとって少なくとも1つの化合物の有効性を良好に最適化する試みで、異なる標的指向性部分、異なるリンカーサイズおよび/または異なる免疫モジュレーターのいずれかの使用に関して改変された、少なくとも1つの化合物を含む。さらにまたは代替的に、議論している線維性疾患の処置に従来から公知のものを含めた、他の処置が使用されてもよい。ステップ1904~1910は、必要な場合または所望の場合、確立された基準を満たすために、および/もしくは活性成分ががん疾患状態の兆候を改善するのに有効であるかを確認するために含まれ得る、ならびに/または繰り返され得る。
上記の通り、本開示の方法は、がんを処置および/または予防するために使用されてもよい(フォレート受容体ポジティブまたはフォレート受容体ネガティブかどうかに関わらない)。例えば、ある種の例では、このような方法は、宿主対象に、治療有効量および/または予防有効量の1つまたは複数の化合物であって、がん性細胞および/または腫瘍細胞におけるM2様マクロファージを例えば、標的TLR-7アゴニストなどのM1様表現型に再プログラムするため、薬物に(リンカーまたは他の方法により)結合した標的指向性部分を含む1つまたは複数の化合物を投与するステップを含む。がんがフォレート受容体ネガティブである場合、このような投与は、このような組織/腫瘍に存在するMDSCが低下するよう、またはこれを阻害するようさらに作用することができる。さらなる薬物もまた、例えば、PI3K阻害剤、シグナル伝達兼転写活性化因子6(STAT6)阻害剤、分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ(MAPK)阻害剤、誘導型一酸化窒素シンターゼ(iNOS)阻害剤および抗炎症薬(例えば、メトトレキセート)を含めた、このような方法と連携して投与されてもよい。少なくとも1つの実施形態では、薬物は、MDSCを不活性化することができる。
本開示の化合物および組成物は、単独で、または操作された細胞による療法の実施と組み合わせて使用されてもよい。例えば、ステップ1902に加え、方法1900は、CAR-T細胞または別のタイプの操作された細胞による療法を対象に行うステップをさらに含んでもよい。
本開示のこのような併用療法の方法は、がんを処置するのに好適な任意の操作された細胞を使用して行うことができ、1種超のこれらのタイプの薬剤の使用を含むことができる。ある種の実施形態では、この併用療法に使用される操作された細胞は、CAR T細胞であり、操作された幹細胞および他の細胞を(または代替として)やはり含んでもよい。
本開示の発明性のあるコンジュゲート化合物または組成物と組み合わせて使用される操作された細胞は、CAR T細胞、幹細胞もしくは他の操作された細胞またはそれらの組合せのいずれかとすることができる。様々な適合細胞による療法(細胞免疫療法とも称される)は、がんの処置において使用するため、当分野で公知であり、T細胞免疫療法は、特に、多くの関心が払われてきた。このような治療法のいくつかの非限定例は、操作されたT細胞受容体(TCR)治療法、CAR T細胞による療法およびナチュラルキラー(NK)細胞による療法を含む。
ある種の実施形態では、いずれか1つまたは複数の操作された細胞による療法は、本開示の方法において使用するため、リンカーを介して、フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合した免疫モジュレーター(または薬学的に許容されるその塩)、および例えば非限定的に、TLR7アゴニストを含む、少なくとも1つの化合物の投与と組み合わせることができる。ある種の実施形態では、本開示の標的TLR-7、TLR-7/8、TLR-8および/またはTLR-9アゴニストと共投与される操作された細胞による療法は、本明細書において開示されているCAR T細胞による療法を含む。
腫瘍微小環境(TME)におけるCAR-T細胞の活性および生存は、腫瘍関連マクロファージ(TAM)、骨髄由来免疫抑制細胞(MDSC)、がん関連線維芽(CAF)、腫瘍関連好中球(TAN)および調節性T細胞(Treg)を含めた、複数の免疫抑制細胞によって調節される。TAMは、特に、固形腫瘍の殺滅に難題を呈する。TAMは、固形腫瘍の塊の最大で50%を占めることが多く、がん細胞および他の免疫細胞と相互作用し、血管新生、免疫抑制および炎症の促進により腫瘍成長を促す。発明性のあるその方法は、TME自体を改変することができ、これによって、とりわけ、固形腫瘍において、CAR T細胞(および他の操作された細胞)の処置有効性および効力を増大させることができる。
ある種の実施形態では、本開示が裏付ける通り、その新規な葉酸-標的TLRアゴニスト、例えば、TLR7またはTLR7/8アゴニストによる処置により、M2型TAMおよびMDSCをM1型炎症誘発性抗腫瘍マクロファージに再プログラムすることによって、がん性腫瘍組織における免疫抑制環境が反転する。操作された細胞は、このような治療法と連携して投与される場合、生じる改変されたTMEは、このような操作された細胞をベースとする免疫療法の効力および有効性を増強することができる。したがって、ある種の実施形態では、本開示の共投与法の使用は、手術、化学療法および/または放射線治療などの追加の介入を必要とすることなく、がん(固形腫瘍でさえも)をなくすことができるか、または改善することができる。
ある種の手法では、本開示のコンジュゲートアゴニスト化合物および操作された細胞による療法のどちらの投与も、がんの成長の相加を超える阻害をもたらす。
したがって、複数の治療剤および/または治療法が共投与される場合、投与量は、関連技術において認識される通り、調節されてもよい。「共投与」および併用療法は、同時投与に限定されず、むしろ、標的TLR-7、TLR-8、TLR-9および/またはTLR-7/8アゴニストが、対象に、細胞による療法を行うことを含む処置の過程の間に、(例えば)少なくとも1回、投与される処置レジメンも含む。
併用療法の方法が、対象への1回超の処置を行うステップを含む場合、投与の順序、時機、数、濃度および分量は、処置の医療的要件および制限によってしか限定されないことを理解すべきである(すなわち、2回の処置が、対象に、例えば、同時に、連続的に、逐次に、交互に、または任意の他のレジメンに準拠して行われ得る)。
化学実施例
実施例A:化合物1Aの合成
化合物1Aは、以下のスキーム1に準拠して、およびNikunj M. Shukla, Cole A. Mutz, Subbalakshmi S. Malladi, Hemamli J. Warshakoon, Rajalakshmi Balakrishna, and Sunil A. David, "Regioisomerism-dependent TLR7 agonism and antagonism in an imidazoquinoline; Structure-Activity Relationships in Human Toll-Like Receptor 7-Active Imidazoquinoline Analogues," J Med Chem. 2012 Feb 9; 55(3): 1106-1116によって報告されている通りに合成した。
実施例A:化合物1Aの合成
化合物1Aは、以下のスキーム1に準拠して、およびNikunj M. Shukla, Cole A. Mutz, Subbalakshmi S. Malladi, Hemamli J. Warshakoon, Rajalakshmi Balakrishna, and Sunil A. David, "Regioisomerism-dependent TLR7 agonism and antagonism in an imidazoquinoline; Structure-Activity Relationships in Human Toll-Like Receptor 7-Active Imidazoquinoline Analogues," J Med Chem. 2012 Feb 9; 55(3): 1106-1116によって報告されている通りに合成した。
ステップ1:1-アミノ-2-メチルプロパン-2-オール(化合物)の合成
2,2-ジメチルオキシラン(0.1g、1.388mmol)を、水酸化アンモニウムの氷冷溶液20mLに滴下して加えた。この反応混合物を室温で12時間、撹拌した。溶媒を真空下で除去し、残留物をメタノールに溶解した。ジ-tert-ブチルジカーボネート(0.75g、3.47mmol)を反応混合物に加え、4時間、撹拌した。この混合物をカラムクロマトグラフィー(24%酢酸エチル(EtOAc)/ヘキサン)を使用して精製し、tert-ブチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピルカルバメートを得た。純粋なtert-ブチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピルカルバメートを5mLのトリフルオロ酢酸に溶解し、35分間、撹拌した。溶媒を減圧下で除去すると、1-アミノ-2-メチルプロパン-2-オールがトリフルオロ酢酸塩1’として得られた。1H NMR 500 MHz (500 MHz, CDC13, δ (ppm)): δ 8.62 (s, 2H), 3.02 (d, 2H), 2.06-2.04 (m, 2H), 1.37-1.34 (s, 6H).
2,2-ジメチルオキシラン(0.1g、1.388mmol)を、水酸化アンモニウムの氷冷溶液20mLに滴下して加えた。この反応混合物を室温で12時間、撹拌した。溶媒を真空下で除去し、残留物をメタノールに溶解した。ジ-tert-ブチルジカーボネート(0.75g、3.47mmol)を反応混合物に加え、4時間、撹拌した。この混合物をカラムクロマトグラフィー(24%酢酸エチル(EtOAc)/ヘキサン)を使用して精製し、tert-ブチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピルカルバメートを得た。純粋なtert-ブチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピルカルバメートを5mLのトリフルオロ酢酸に溶解し、35分間、撹拌した。溶媒を減圧下で除去すると、1-アミノ-2-メチルプロパン-2-オールがトリフルオロ酢酸塩1’として得られた。1H NMR 500 MHz (500 MHz, CDC13, δ (ppm)): δ 8.62 (s, 2H), 3.02 (d, 2H), 2.06-2.04 (m, 2H), 1.37-1.34 (s, 6H).
ステップ2:2-メチル-1-(3-ニトロキノリン-4-イルアミノ)プロパン-2-オール(化合物2)の合成
トルエンおよび2-プロパノールの4:1混合物中の4-クロロ-3-ニトロキノリン(化合物1)(250mg、1.2mmol)およびEt3N(0.5ml、3mmol)の溶液に、1-アミノ-2-メチルプロパン-2-オール(化合物)(450mg、2.4mmol)のトリフルオロ酢酸塩を加えた。固体が沈殿し始めるまで、この混合物を30分間、70℃まで加熱した。次に、この反応混合物を冷却してろ過し、トルエン/2-プロパノール(7:3)、エーテルおよび冷水で洗浄した。残留物を80℃で乾燥し、2-メチル-1-(3-ニトロキノリン-4-イルアミノ)プロパン-2-オール(化合物2)を得た。液体クロマトグラフィー-質量分析法(LCMS)分析:[M+H]+m/z=261。
トルエンおよび2-プロパノールの4:1混合物中の4-クロロ-3-ニトロキノリン(化合物1)(250mg、1.2mmol)およびEt3N(0.5ml、3mmol)の溶液に、1-アミノ-2-メチルプロパン-2-オール(化合物)(450mg、2.4mmol)のトリフルオロ酢酸塩を加えた。固体が沈殿し始めるまで、この混合物を30分間、70℃まで加熱した。次に、この反応混合物を冷却してろ過し、トルエン/2-プロパノール(7:3)、エーテルおよび冷水で洗浄した。残留物を80℃で乾燥し、2-メチル-1-(3-ニトロキノリン-4-イルアミノ)プロパン-2-オール(化合物2)を得た。液体クロマトグラフィー-質量分析法(LCMS)分析:[M+H]+m/z=261。
ステップ3:1-(3-アミノキノリン-4-イルアミノ)-2-メチルプロパン-2-オール(化合物3)の合成
2-メチル-1-(3-ニトロキノリン-4-イルアミノ)プロパン-2-オール(化合物2)(450mg、1.72mmol)をメタノールに溶解し、触媒としてPd/Cで、水素バルーンを用いて4時間、水素化した。次に、セライトを使用してこの溶液をろ過し、次いで減圧下で溶媒蒸発させると、1-(3-アミノキノリン-4-イルアミノ)-2-エチルプロパン-2-オール(化合物3)が得られた。LCMS: [M+H]+ m/z = 231. H NMR 500 MHz (CDC13, δ (ppm)): δ 8.12 (s, 1H), 7.61-7.58 (m, 1H), 7.48-7.40 (m, 2H), 4.90 (s, 2H), 3.47 (2H), 1.35-1.21 (s, 6H).
2-メチル-1-(3-ニトロキノリン-4-イルアミノ)プロパン-2-オール(化合物2)(450mg、1.72mmol)をメタノールに溶解し、触媒としてPd/Cで、水素バルーンを用いて4時間、水素化した。次に、セライトを使用してこの溶液をろ過し、次いで減圧下で溶媒蒸発させると、1-(3-アミノキノリン-4-イルアミノ)-2-エチルプロパン-2-オール(化合物3)が得られた。LCMS: [M+H]+ m/z = 231. H NMR 500 MHz (CDC13, δ (ppm)): δ 8.12 (s, 1H), 7.61-7.58 (m, 1H), 7.48-7.40 (m, 2H), 4.90 (s, 2H), 3.47 (2H), 1.35-1.21 (s, 6H).
ステップ4:1-(4-アミノ-2-ブチル-1H-イミダゾ[4,5-c]キノリン-1-イル)-2-メチルプロパン-2-オール(化合物5、TLR7A)の合成
化合物3(100mg、0.43mmol)の無水THF溶液に、トリエチルアミン(66mg、0.65mmol)およびバレリルクロリド(62mg、0.52mmol)を加えた。次に、この反応混合物を6~8時間、撹拌し、次いで、真空下で溶媒を除去した。残留物をEtOAcに溶解して水およびブラインにより洗浄し、次にNa2SO4で脱水すると、中間アミド化合物が得られた。これをメタノール(MeOH)に溶解し、次いで酸化カルシウムを加え、110℃で1時間、マイクロ波中で加熱した。次に、溶媒を除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(9%MeOH/ジクロロメタン)を使用して精製すると、化合物4(58mg)が得られた。MeOH:ジクロロメタン:クロロホルム(0.1:1:1)の溶媒混合物中の化合物4の溶液に、3-クロロ過安息香酸(84mg、0.49mmol)を加え、この溶液を45~50℃で40分間、還流した。次に、溶媒を除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(20%MeOH/ジクロロメタン)を使用して精製すると、酸化物誘導体(55mg)が得られた。次に、これを無水ジクロロメタンに溶解し、次いで、ベンゾイルイソシアネート(39mg、0.26mmol)を添加し、15分間、45℃で加熱した。次に、溶媒を真空下で除去し、残留物を無水MeOHに溶解し、次いで過剰のナトリウムメトキシドを添加した。次に、この反応混合物を80℃で1時間、加熱した。溶媒を真空下で除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(11%MeOH/ジクロロメタン)を使用して精製すると、化合物5が得られた。LCMS: [M+H]+ m/z = 312. H NMR 500 MHz (CDC13, δ (ppm)): δ 8.16-8.15 (d, 1H), 7.77-7.46 (d, 1H), 7.46-7.43 (m, 1H), 7.33-7.26 (m, 1H), 3.00-2.97 (m, 2H), 1.84-1.78 (m, 2H), 1.47-1.41 (m, 2H), 1.36 (s, 6H), 0.98-0.95 (m, 3H).
化合物3(100mg、0.43mmol)の無水THF溶液に、トリエチルアミン(66mg、0.65mmol)およびバレリルクロリド(62mg、0.52mmol)を加えた。次に、この反応混合物を6~8時間、撹拌し、次いで、真空下で溶媒を除去した。残留物をEtOAcに溶解して水およびブラインにより洗浄し、次にNa2SO4で脱水すると、中間アミド化合物が得られた。これをメタノール(MeOH)に溶解し、次いで酸化カルシウムを加え、110℃で1時間、マイクロ波中で加熱した。次に、溶媒を除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(9%MeOH/ジクロロメタン)を使用して精製すると、化合物4(58mg)が得られた。MeOH:ジクロロメタン:クロロホルム(0.1:1:1)の溶媒混合物中の化合物4の溶液に、3-クロロ過安息香酸(84mg、0.49mmol)を加え、この溶液を45~50℃で40分間、還流した。次に、溶媒を除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(20%MeOH/ジクロロメタン)を使用して精製すると、酸化物誘導体(55mg)が得られた。次に、これを無水ジクロロメタンに溶解し、次いで、ベンゾイルイソシアネート(39mg、0.26mmol)を添加し、15分間、45℃で加熱した。次に、溶媒を真空下で除去し、残留物を無水MeOHに溶解し、次いで過剰のナトリウムメトキシドを添加した。次に、この反応混合物を80℃で1時間、加熱した。溶媒を真空下で除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(11%MeOH/ジクロロメタン)を使用して精製すると、化合物5が得られた。LCMS: [M+H]+ m/z = 312. H NMR 500 MHz (CDC13, δ (ppm)): δ 8.16-8.15 (d, 1H), 7.77-7.46 (d, 1H), 7.46-7.43 (m, 1H), 7.33-7.26 (m, 1H), 3.00-2.97 (m, 2H), 1.84-1.78 (m, 2H), 1.47-1.41 (m, 2H), 1.36 (s, 6H), 0.98-0.95 (m, 3H).
実施例B:化合物1Bの合成
化合物1Aは、以下のスキーム2に準拠して、これ以降、化合物1Bを合成するために使用することができる。
化合物1Aは、以下のスキーム2に準拠して、これ以降、化合物1Bを合成するために使用することができる。
化合物1A、フォレートおよびリンカーは、市販されているか、または当業者に公知の方法に準拠して調製することができる。
窒素雰囲気下、化合物5(33mg、0.106mmol)およびジメチルアミノピリジン(39mg、0.319mmol)の4mLの塩化メチレン溶液に、室温でヘテロ二官能性リンカー7(88mg、0.213mmol)を加え、この混合物を還流温度で7時間、撹拌し、この時点で、この混合物の薄層クロマトグラフィー(TLC)分析により、>80%の変換率であることが示された。この混合物を濃縮し、溶離液として塩化メチレン中の10%アセトニトリルを使用したカラムクロマトグラフィーによって精製した。純粋な生成物化合物9が、薄黄色固体として得られた。ジメチルアミノピリジン(1当量)を含むDMSO中の薬物-リンカー中間体化合物9(1.0当量~1.5当量)の溶液に、化合物8(1当量)のジメチルスルホキシド(DMSO)溶液を20分間の間隔で、3回に分けて加えた。アルゴン下、室温で1~2時間、撹拌した後、この混合物のLCMS分析により、主要生成物として所望のフォレート-薬物コンジュゲート(化合物10)の形成が示された。この混合物を分取高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって精製した。LCMS: [M+H]+ m/z = 959. 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 8.58 (s, 1H), 8.49 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.83 - 7.74 (m, 1H), 7.54 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.48 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.41 (s, 1H), 7.06 (s, 1H), 6.81 (d, J = 6.2 Hz, 1H), 6.61 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 6.27 (s, 1H), 4.43 (d, J = 5.9 Hz, 2H), 4.28 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 4.00 (d, J = 25.7 Hz, 3H), 3.03 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.97 (dd, J = 13.0, 6.5 Hz, 1H), 2.09 (s, 2H), 1.81 (s, 7H), 1.40 (q, J = 7.4 Hz, 2H), 1.22 (s, 2H), 1.13 (s, 2H), 0.91 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
実施例C:化合物2Aの合成
化合物2Aは、スキーム3およびスキーム4に従い合成することができる。
化合物2Aは、スキーム3およびスキーム4に従い合成することができる。
ジメチルホルムアミド(DMF)中の20%ピペリジンを使用して、システインを搭載したWangの樹脂(11)を最初に脱保護した。ベンゾトリアゾール-1-イル-オキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyBop)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)およびDMFの存在下、遊離アミンをFmoc-Glu(OtBu)-COOHにより処理した。DMF中の20%ピペリジンを使用して、カップリングした生成物を脱保護し、PyBop、DIPEAおよびDMFの存在下で、プテロイン酸により処理し、化合物12を生成した。トリフルオロアセチル基を50%アンモニア-DMF溶液により脱保護した。最後に、トリフルオロ酢酸:トリイソプロピルシラン:水:トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィンのカクテル溶液を使用して樹脂を切断し、HPLCを使用して精製すると、フォレート-システイン(13)が黄色固体として得られた。
化合物14を、ヘテロ二官能性リンカー試薬(15)により最初に処理し、フォレート-シスチンジスルフィド中間体(16)が得られた。次に、これをDMSO中でフォレート-システイン(13)と反応させて、HPLCを使用して精製すると、化合物17(例えば、化合物2A)が生成した。すべての化合物の特徴付けは、緩衝系として炭酸水素アンモニウムおよびアセトニトリルを使用してLCMSによった。化合物2Aに関するLCMSから観測された質量は、[M+H]+=1082.2であった。
実施例D:TLR7アゴニストTLR7-1Aの合成
溶媒、試薬および出発原料は、市販供給業者から購入し、特に記載しない限り入手したまま使用した。反応はすべて、特に明記しない限り、室温で行った。出発原料は、市販供給業者から購入するか、または本明細書に記載されている方法に準拠して、もしくは文献手順を使用して合成した。
溶媒、試薬および出発原料は、市販供給業者から購入し、特に記載しない限り入手したまま使用した。反応はすべて、特に明記しない限り、室温で行った。出発原料は、市販供給業者から購入するか、または本明細書に記載されている方法に準拠して、もしくは文献手順を使用して合成した。
TLR7アゴニストTLR7-1Aの合成は、スキーム5に記載されている:
実施例E:TLR7アゴニストTLR7-1Bの合成
TLR7アゴニストTLR7-1Bの合成は、スキーム6に記載されている:
TLR7アゴニストTLR7-1Bの合成は、スキーム6に記載されている:
実施例F:TLR7アゴニストTLR7-1Cの合成
TLR7アゴニストTLR7-1Cの合成は、スキーム7に記載されている:
TLR7アゴニストTLR7-1Cの合成は、スキーム7に記載されている:
実施例G:放出性TLR7-フォレートコンジュゲートの合成
放出性TLR7-フォレートコンジュゲートの合成はスキーム8に記載されている:
放出性TLR7-フォレートコンジュゲートの合成はスキーム8に記載されている:
実施例H:非放出性TLR7フォレートコンジュゲートの合成
非放出性TLR7フォレートコンジュゲートの合成はスキーム9に記載されている:
非放出性TLR7フォレートコンジュゲートの合成はスキーム9に記載されている:
実施例I:非放出性TLR7フォレートコンジュゲートの合成
非放出性TLR7フォレートコンジュゲート(例えば、コンジュゲート1)の合成はスキーム10に記載されている(例えば、化合物1を含む):
非放出性TLR7フォレートコンジュゲート(例えば、コンジュゲート1)の合成はスキーム10に記載されている(例えば、化合物1を含む):
実施例J:非放出性TLR7フォレートコンジュゲートの合成
非放出性TLR7フォレートコンジュゲートの合成はスキーム11および12に記載されている:
非放出性TLR7フォレートコンジュゲートの合成はスキーム11および12に記載されている:
関連技術の現状と関連し、とりわけ上記のスキームを鑑みると、本開示は、当業者が、本明細書において説明されている概念を活用して、本開示の他の化合物のすべてを合成することができるよう十分な詳細を提示する。
代表的な実施形態の記載に際し、本開示は、ステップの特定の順序として方法および/または過程を提示していることがある。本方法または過程は、本明細書において説明されているステップの特定の順序によらない程度に、本方法または過程は、記載されているステップの特定の順序に限定されるべきではない。当業者が認識している通り、ステップの他の順序が可能となり得る。したがって、本明細書において開示されるステップの特定の順序は、特許請求の範囲に対する限定として解釈されるべきではない。さらに、方法および/または過程を対象とする特許請求の範囲は、記載されている順序でそれらのステップを実施することに限定されるべきではなく、当業者は、その順序は様々になり得ること、および依然として、本開示の趣旨および範囲内に留まることを容易に認識することができる。
ヒト単球性THP-1細胞は、アメリカンタイプカルチャーコレクションから得て、10%加熱不活性化ウシ胎児血清および1%ペニシリン/ストレプトマイシン(Invitrogen、Carlsbad、CA)を含有するフォレート-不足RPMI1640培地(Invitrogen、Carlsbad、CA)中で培養した。このヒト単球細胞系は、M2様表現型を獲得して、IL-4、IL-6およびIL-13による刺激時に、かなりの量の抗炎症性サイトカインを産生すると知られているので、モデル系としてTHP-1細胞を最初に選択した。
IFN-γ、IL-4、インターロイキン-6(IL-6)およびインターロイキン-13(IL-13)は、Biolegendから得た。ホルボール12-ミリステート13-アセテート(PMA)、リポポリサッカライド(LPS)、すべての他の試薬および溶媒は、Sigmaから購入した。
[実施例1]
THP-1細胞の分化およびM2様マクロファージへのインビトロでの分極
THP-1細胞を96ウェルプレートに60,000個の細胞/ウェルの密度で播種した。細胞は、200nM PMAと共に48時間インキュベートし、次いで新しいRPMI培地において24時間のインキュベートによって非分極マクロファージに分化した。得られたマクロファージは、20ng/mlのIL-4、20ng/mlのIL-13および5ng/mlのIL-6と共に3日間、インキュベートすることによって、M2様表現型に分極させて、次に、様々な濃度の化合物1Aおよび化合物1Bにより48時間、再プログラムさせて、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)によって遺伝子解析するために収集した。培養物は、加湿5%CO2インキュベータ中、37℃に維持した。
THP-1細胞の分化およびM2様マクロファージへのインビトロでの分極
THP-1細胞を96ウェルプレートに60,000個の細胞/ウェルの密度で播種した。細胞は、200nM PMAと共に48時間インキュベートし、次いで新しいRPMI培地において24時間のインキュベートによって非分極マクロファージに分化した。得られたマクロファージは、20ng/mlのIL-4、20ng/mlのIL-13および5ng/mlのIL-6と共に3日間、インキュベートすることによって、M2様表現型に分極させて、次に、様々な濃度の化合物1Aおよび化合物1Bにより48時間、再プログラムさせて、定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)によって遺伝子解析するために収集した。培養物は、加湿5%CO2インキュベータ中、37℃に維持した。
強力なTLR7アゴニスト(例えば、化合物1A;例えば式III)は、抗炎症(M2)マクロファージをがん性が低い表現型に再プログラムすることができるかどうかを評価するため、IL-4、IL-6およびIL-13刺激THP-1細胞を様々な濃度の非標的化化合物1Aと共にインキュベートし、いくつかのがんマーカーのmRNAレベル、すなわちCCL18、CD206、IL-1βおよびPDGFαおよびβを試験した。
図3A~3Cに示される通り、化合物1Aとの48時間のインキュベートにより、CCL18、CD206およびIL-1βの発現量の低下が誘導され、TLR7アゴニストは、これらの抗炎症性(M2)分極THP-1細胞の炎症誘発性(M1)表現型へのシフトを実際に促進することができることを示唆している。さらに、炎症誘発性表現型のマーカーであるTNFαの発現を検討した場合に、その発現量の増加が観測され(図3D)、炎症誘発特性から炎症誘発特性へのTHP-1のシフトが起こったことが確認された。
[実施例2]
マクロファージ再プログラムの評価
フォレートコンジュゲートされているTLR7アゴニストが、実施例1に認められた同じTHP-1の再プログラムを引き起こすことができることを確認するため、化合物1Bを調製し、この場合、フォレートを化合物1Aに連結させた放出性リンカーは、化合物1Bの内在化の後に化合物1Aの細胞内エンドソームの還元環境に放出可能となるよう、ジスルフィド自壊性結合により構築した。
マクロファージ再プログラムの評価
フォレートコンジュゲートされているTLR7アゴニストが、実施例1に認められた同じTHP-1の再プログラムを引き起こすことができることを確認するため、化合物1Bを調製し、この場合、フォレートを化合物1Aに連結させた放出性リンカーは、化合物1Bの内在化の後に化合物1Aの細胞内エンドソームの還元環境に放出可能となるよう、ジスルフィド自壊性結合により構築した。
様々な濃度の化合物1Aまたは化合物1Bのどちらかを表示時間の間、上記の分極THP-1マクロファージと共にインキュベートし、この後に、分泌したサイトカインを分析し、qPCR分析のための細胞を採取するため、培養培地を収集した。
全RNAは、Quick-RNATM MicroPrepキット(Zymo Research、Irvine、CA)を使用し、製造業者の推奨プロトコルにより、1x105~2x105個のマクロファージから単離した。次に、high-capacity cDNA reverse transcription kit(Applied Biosystems、Foster City、CA;#4368814)を使用してRNA試料をcDNAに逆転写した。iTaqTM Universal SYBR Green SuperMix(Bio-Rad Laboratories GmbH、Hercules、CA;#1725121)、iCyclerサーモサイクラーおよびiCycler iQ3.0ソフトウェア(Bio-Rad Laboratories GmbH、Hercules、CA)を使用してqPCR分析を行い、マクロファージ分極状態の特徴となるマーカーの発現量を追跡した。M1表現型に関するマーカーとしてIL-6、CXCL10、IFNα、IFN-γおよびCD86を使用した一方、M2表現型に関するマーカーとしてCCL18、CD206、CD163およびArg1を使用した。抗炎症表現型の指示体として、IL-1β、PDGFβ、MMP9およびTIMP3を測定した。IRAK-4をTLR7刺激の指示体として使用した。増幅産物の特異性を制御するため、融解曲線解析を行った。非特異的産物の増幅は、この反応のいずれでも観察されなかった。各マーカーに関して、各試料を独立して三連で解析した。
上記の検討を繰り返し(図3A~3F、灰色棒を参照されたい)、同じ定性的変化が観察され、化合物1Bの影響の大きさだけが、いくらか低下した。非標的化TLR7アゴニストが、培養した細胞に直ちに侵入するので、効力のこのような低下は予測されたが、そのフォレート標的化対応物は、フォレート受容体結合性エンドサイトーシスおよび受容体により媒介されるエンドサイトーシスの後にしか細胞に侵入しないように設計されている。
図4A~4Eおよび図5A~5Dは、M2マクロファージに誘導されたTHP-1細胞であって、続いて、様々な濃度の化合物1Bまたは化合物1Aと共に2時間、インキュベートし、PBSにより洗浄したTHP-1細胞から測定した様々なマーカーレベルを表すグラフ表示データを示しており、図5A~5Dに示されているデータに関すると、46時間、再度インキュベートしたものである(図4A~4Eに示されているデータに関すると、最初の2時間のインキュベート後に直ちに細胞を収集した)。どちらのデータセットも、細胞をqPCRによって遺伝子解析するために収集した。図4A~4Cは、CCL18mRNAレベル(図4Aおよび図5A)、CD206mRNAレベル(図4Bおよび図5B)、IL-1βmRNAレベル(図4Cおよび図5C)およびPDGFβmRNAレベル(図4E)を示す。これらのデータは、試験化合物の投与後に、M2型抗炎症表現型が下方調節されたことを裏付ける。特に、化合物1Bは、化合物1Aよりも、マクロファージのがん/M2型マーカーを下方調節した。さらに、図4Dは、CD86mRNAレベルを示し、図5Dは、TNFαレベルを示し、このデータは、M1様表現型が、試験化合物の投与後に上方調節されたことを裏付ける。採集している間、処置後に有意な差異が観察されなかったので、PDGFαのデータは示されていない。
化合物1Aおよび化合物1Bのような低分子量の水溶性薬物は、多くの場合、注入の2時間以内に身体から排出されるので、インビボでの薬物曝露のさらに生理的に関連性のあるインビトロモデルでは、細胞の薬物とのインキュベートはたった2時間に限られ、次に、薬物の非存在下、さらに46時間のインキュベート後に薬物の有効性を試験する。図4A~4Eに示されている通り、薬物含有培地を薬物不含培地で置き換える前に、2時間、TLR7アゴニストと共にTHP-1細胞をインキュベートした場合、化合物1Bは、とりわけ、フォレート標的化コンジュゲートが劇的に改善されたTNFα誘発の場合、化合物1Aに比べて、優れた効力を有することが観察された。これは、フォレート標的化TLR7アゴニストがフォレート受容体正細胞によって捕捉された一方、化合物1Aは同じ細胞によって保持されなかったことが理由である可能性が高い。
これらのデータは、化合物1Bは、抗炎症マクロファージをインビボで再プログラムするのに一層効果があるはずであることを裏付けており、フォレートコンジュゲートされている薬物(例えば、化合物1B)は、FRβ発現性マクロファージに集まり、身体全体では優勢であるフォレート受容体ネガティブ細胞に侵入することができないので(例えば、化合物1Bは、フォレート受容体ネガティブ細胞に対して非透過性となるように設計されている)、全身性毒性をやはりそれほど引き起こさないはずであるという追加の利点を伴う。
図6A~6Dは、48時間(図6Aおよび6B)、様々な濃度の薬物により処置したM2誘発性THP-1マクロファージ、または2時間、様々な濃度の薬物により処置し、次に新しい培地で置き換えて残りの46時間、培養したM2誘発性THP-1マクロファージ(図6Cおよび6D)から測定した様々なマーカーレベルの代表的なグラフ表示データを示す。どちらの場合も、細胞の上清を採集し、分泌されたCCL18タンパク質およびIL-1βをELISAによって検出した。データは、TLR7化合物またはフォレート-標的化TLR7化合物の投与により、低濃度範囲(0.1~10nM)において、CCL18およびIL-1βの分泌を下方調節することを裏付ける。
さらに、上記のmRNA分析が、IL-4、IL-6およびIL-13刺激THP-1細胞によって産生される抗炎症性サイトカインのレベルを正確に反映していることを確認するため、THP-1の上清中のCCL18およびIL-1βポリペプチドの濃度をELISAアッセイによって定量した。図6Aおよび6Bに示されている通り、化合物1Aおよび化合物1Bはどちらも、アゴニストと共に48時間、連続してインキュベートすると、CCL18およびIL-1βの低下を誘発したが、化合物1Bは、薬物曝露を2時間だけに限定した場合、やはり優れていることが判明した(図6Cおよび6Dを参照されたい)。
[実施例3]
フローサイトメトリーによるFRβ発現の特徴付け
THP-1由来のマクロファージに関してFRβの発現を測定するため、蛍光活性化セルソータ(FACS)解析を行った。Accutase(登録商標)Cell Detachment Solution(Biolegend、San Diego、CA;#423201)を使用して細胞を剥がし、セルスクレーパーを用いて優しく持ち上げた。細胞をPBSにより洗浄し、非特異的結合を室温で10分間、Fc受容体ブロッキング用溶液(Biolegend、San Diego、CA;#422301)と共にインキュベートすることによってブロッキングした。次に、ビオチン化抗ヒトFRβモノクローナル抗体(m909)を加え、細胞を氷上でさらに30分間、インキュベートした後、染色用緩衝液(2%FBSを補給したPBS)中で洗浄した。次に、フルオレセイン標識ストレプトアビジン(BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ;#554060)中、20分間、細胞を氷上でインキュベートし、PBS中で2回、洗浄し、15分間、7AAD(生存染色)で染色し、BD Accuri C6ソフトウェア(BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ)を使用してフローサイトメトリーによって解析した。図6Eは、フローサイトメトリーデータを示しており、THP-1マクロファージは、FRβ+であり、したがって、化合物1Bのインビトロ検討、および本明細書に記載されている他の検討に好適であったことを裏付ける。
フローサイトメトリーによるFRβ発現の特徴付け
THP-1由来のマクロファージに関してFRβの発現を測定するため、蛍光活性化セルソータ(FACS)解析を行った。Accutase(登録商標)Cell Detachment Solution(Biolegend、San Diego、CA;#423201)を使用して細胞を剥がし、セルスクレーパーを用いて優しく持ち上げた。細胞をPBSにより洗浄し、非特異的結合を室温で10分間、Fc受容体ブロッキング用溶液(Biolegend、San Diego、CA;#422301)と共にインキュベートすることによってブロッキングした。次に、ビオチン化抗ヒトFRβモノクローナル抗体(m909)を加え、細胞を氷上でさらに30分間、インキュベートした後、染色用緩衝液(2%FBSを補給したPBS)中で洗浄した。次に、フルオレセイン標識ストレプトアビジン(BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ;#554060)中、20分間、細胞を氷上でインキュベートし、PBS中で2回、洗浄し、15分間、7AAD(生存染色)で染色し、BD Accuri C6ソフトウェア(BD Biosciences、Franklin Lakes、NJ)を使用してフローサイトメトリーによって解析した。図6Eは、フローサイトメトリーデータを示しており、THP-1マクロファージは、FRβ+であり、したがって、化合物1Bのインビトロ検討、および本明細書に記載されている他の検討に好適であったことを裏付ける。
図6Fにより、化合物1Bは、培養培地中、37℃であるインキュベート期間の間、依然として安定状態であったことが確認される。実際に、化合物1Bは、48時間のインキュベート後、元の構造を維持した。
[実施例4]
ブレオマイシン誘発肺線維症およびインビボでの抗炎症マクロファージ再プログラム
肺の線維化肺におけるマクロファージが、フォレート連結した薬物によりインビボで特異的に標的化され得るかどうかを判定するための検討も行った。マウスにおける肺線維症を誘発するための複数のプロトコルを試験した後に、0.75mg/kgのブレオマイシン(BM)をC57BL/6マウスの肺に気管の切開部から注入するプロトコルを選択し、このマウスに、治療を開始する前に、線維症の炎症段階および線維性段階まで進行させる。(BMモデルは、インビボ状況での線維形成に関連する機構研究を可能にするという点で役立つと広く考えられている)。
ブレオマイシン誘発肺線維症およびインビボでの抗炎症マクロファージ再プログラム
肺の線維化肺におけるマクロファージが、フォレート連結した薬物によりインビボで特異的に標的化され得るかどうかを判定するための検討も行った。マウスにおける肺線維症を誘発するための複数のプロトコルを試験した後に、0.75mg/kgのブレオマイシン(BM)をC57BL/6マウスの肺に気管の切開部から注入するプロトコルを選択し、このマウスに、治療を開始する前に、線維症の炎症段階および線維性段階まで進行させる。(BMモデルは、インビボ状況での線維形成に関連する機構研究を可能にするという点で役立つと広く考えられている)。
図7A~7Dに示されている通り、このプロトコルを使用して処置したマウスは、通常、BM処置後の7日目までに線維症を示し、この発生期線維症は、14日目までに重度線維症へと発達する。次に、病理の進行をさらに2~5日間、継続した後に、21日目までに自発的に消散を始める。
より詳細には、Charles Riverからの8週齢の雄C57BL6マウス(平均体重は22g~25g)を室温(22℃)において、12時間の明-暗サイクル下で、病原体フリー状態下に収容した。マウスには、BMまたはPBSの点滴前の1週間、フォレート不足飼料(Envigo Teklad Globalのラットフードペレット)を与えた。真水およびフォレート不足飼料を自由に摂取可能にさせた。動物手順はすべて、National Institute of Healthのガイドラインに準拠し、Purdue動物実験承認委員会によって承認を受けた。
この後に、マウスにケタミン/キシラジンで麻酔をかけ、ヘアリムーバーローションを使用してマウスの頸部を剃毛し、次に70%アルコールで消毒した。小さな切開を頸部に行い、気管が見えるようにした。マウスを75度の角度に置いて、26Gのニードル付きの1ccシリンジを使用して、100μLの滅菌PBS、またはPBS(0.75mg/kg)に溶解したBM(Cayman Chemicals、Ann Arbor、MI;#13877)を気管内に注入した。実験全体を通して、1日おきに体重をモニタリングした。
これらのマウスにおける抗炎症性肺のマクロファージが、フォレートに連結した薬物により特異的に標的化され得るかどうかを評価するため、点滴の10日後に、10nmol(インビボでのイメージング用)または100nmol(インビボでの標識用)のフォレート連結した近赤外蛍光色素(OTL38)を200倍過剰のFAグルコサミン(OTL38の競合物)と共に、またはこれを使用しないで、BM処置マウスの尾部静脈に注入し、主要器官における色素の取込みを評価した。
2時間後、マウスにCO2による窒息を使用して屠殺し、腹部から頸部まで皮膚の切開を直ちに行い、肺および気管を露出させた。次に、非鋭利な22ゲージのニードルを挿入するため、気管上部に小さな切込みを導入し、ナイロン製糸を気管周囲で結び、ニードル周囲の気管を閉じた。次に、肺の下の結合組織を慎重に切断することによって、気管(挿入したニードルを含む)、肺および心臓を一斉に取り出し、Dieffenbach容器クリップを用いて左肺の気管支をクリップ留めした。1mlのシリンジを使用し、右の肺へのPBSの注入および吸引を3回行い、回収した洗浄流体を氷上に蓄えた。
次に、気管支肺胞洗浄液(BALF)を分析して、標的化TLR7アゴニストがどのように働いているかどうかを判定した。BALF試料を1500rpmで5分間、4℃で遠心分離し、上清の一定分量を採取してサイトカイン/ケモカイン分析用に-80℃で保管した。細胞ペレットを再懸濁し、事前加温したRPMI1640媒体中で2時間、培養し、次に、事前加温したPBSで3×洗浄した後、qPCRアッセイ用に収集した。次に、右の肺をナイロン製の糸で結び、その後のヒドロキシプロリン含有量の分析のために使用した。挿入済みシリンジを使用し、1mlのPBSで左の肺を膨らませ、その後の組織学的分析のため、10%ホルマリン溶液に移した。
上で採取した右の肺の葉を秤量し、耐圧バイアル(Supelco Inc.、Bellefonte、PA;#27003)に入れて、120℃の砂浴中、3.5時間、6N HCl(10ml/g、v/w)により加水分解した。加水分解後の溶液を4℃で15分間、冷却し、1.5mlのEppendorf管に移送した後、12,000rcfで15分間、4℃で遠心分離した。上清を注意深く採集して一定分量をとり、ヒドロキシプロリン(HYP)分析に使用した。
その後のHYP分析のため、10μlの試料を96ウェルプレートに移送し、5.3M水酸化ナトリウム溶液10μlで中和した。次に、イソプロパノール(40μl)、次いで20μlの酸化緩衝液を各ウェルに加え、この混合物をシェーカー上、室温で5分間、インキュベートした。分析用試薬(260μl)を加え、プレートをシェーカー上、室温で30秒間、インキュベートし、60℃で25分間、直ちにインキュベートした。560nm(A560)で15分以内に吸光度を測定した。試薬はすべて、以前に報告されたプロトコルに準拠して調製した。
肺切片の組織学的分析のため、固定した肺(上を参照されたい)をパラフィンに埋め込み、切片にし、ヘマトキシリン-エオシン(H&E)、マッソントリクロームまたはF3(抗マウスFRβ抗体)で染色した。有資格病理学書によって、盲検で組織切片を試験した。90x106個超の細胞をAperio-Image Scope(Leica Biosystems、Wetzlar、DE)を使用して、切片ごとに定量した。
human DuoSet ELISA Development System(R&D Systems Europe、Abingdon、英国;#DY394-05)およびIL-1 beta Human ELISA Kit(Thermo Fisher Scientific、Waltham、MA;#BMS224-2)を使用し、製造業者によって記載されている通りに、誘導THP-1細胞の上清中のCCL18およびIL-1βを定量した。ELISA MAX(商標)Deluxe(Biolegend、San Diego、CA;#430804)を使用して、BALF試料のマウスIFN-γを分析した。
最後に、インビボでのフォレートイメージング検討に関しては、主要器官(心臓、肺、脾臓、肝臓、小腸、大腸および腎臓)を切除し、AMI live imager(Spectral Instruments Imaging、Tucson、AZ)を使用してイメージングした。インビボでのフォレート受容体標識検討に関しては、安楽死させた直後のマウスの肺を収集し、マニュアルによって記載されているgentleMACS Octo Dissociator with Heathers(Miltenyi Biotec、Bergisch Gladbach、DE;#130-096-427)によって記載されている通りに、lung dissociation kit(Miltenyi Biotec、Bergisch Gladbach、DE;#130-098-427)で消化し、70μmのセルストレーナー(Miltenyi Biotec、Bergisch Gladbach、DE;#130-098-462)に通してろ過した。硫酸アンモニウムの溶解によって、ろ液中の採集した細胞から赤血球を除去し、冷PBSで2×洗浄し、所望のマクロファージマーカー(FITC-CD11b、Biolegend、San Diego、CA;#101205;FE-F4/80、Biolegend、San Diego、CA;#123109)に対する抗体と共に氷上で30分間、標識した。次に、標識したマクロファージをPBS中で2回、洗浄し、15分間、7AAD(生存染色)で染色し、BD Accuri C6ソフトウェア(BD Biosciences、San Jose、CA)を使用してフローサイトメトリーによって解析した。
図7A(上部パネル)に示されている通り、7日目の未処置肺(PBS対照の列)およびBM処置肺は、最小量の細胞外マトリックスによって相互連結した類似の高い密度の肺胞であることを示している。対照的に、BM点滴後の14日目に、空気嚢のサイズおよび頻度が顕著に低下し、細胞外マトリックスの密度が目視で増大し、処置マウスにおいて深刻な線維症が発症していることが示唆される。21日目までに、このモデルにおける病理は、既に自発的に消散し始め、多数のマウスが、35日目までに、最終的に、BM誘導性外傷から回復した。
7日目までに炎症を発症した証拠は、健常な肺にはほとんど完全に存在しないがBM曝露肺では14日間にわたり蓄積し続けたFRβ発現性マクロファージの浸潤から認められる(図7Aの下側パネルおよび図7Bにおける定量を参照されたい)。さらに、F3による染色によって、文献で既に報告されている通り、IPF肺においてFRβの有意な発現(間質空間において顕著)があることが示された(図7A)。FRβの発現は、炎症を起こした肺に限定された(IPF患者またはBM誘導性PFのどちらかであり、健常な肺にはない)。さらに、FRβ発現性マクロファージが、BMの投与後の7日目にマウスの肺において観察され、14日目に最大発現量となった(図7B)。これらの結果は、炎症を起こした肺における活性化マクロファージにおいて、以前に報告されたFRβ発現により裏付けられた。
次に、これらのFRβ発現性マクロファージが、フォレートに連結した分子により標的化され得ることは、尾部静脈への注入後に、BM処置マウスの肺にはフォレート標的化蛍光色素であるOTL38が蓄積したが、健常なマウスでは蓄積しなかったことによって実証された。図7Bに示される通り、OTL38蛍光は、健常なマウスの腎臓(すなわち、排出のその主要部位)において観察されただけであり、他の組織ではほとんどまたは全く取り込まれなかった。
図7Cおよび7Dは、ヒトIPF肺組織(図7C)および健常なヒト肺組織(図7D)のFRβ IHC染色を示している。8週齢のC57BL/6雄マウスを1週間、フォレートを欠く飼料を与えた後にBMまたはPBS点滴を行い、点滴の10日後に、マウスの尾部静脈に、200倍過剰のFAグルコサミンと共に、またはこれを使用せずに、10nmol(インビボでのイメージング用)または100nmol(インビボでの標識用)のOTL38を注入した。2時間後、マウスを屠殺した後、分析した。インビボでのフォレートイメージング検討に関しては、主要器官(心臓、肺、脾臓、肝臓、小腸、大腸および腎臓)を切除し、AMI live imager(Spectral Instruments Imaging、Tucson、AZ)を使用してイメージングした。インビボでのフォレート受容体標識検討の場合、マウスの肺を安楽死の直後に収集し、消化して、次に、抗体を用いて所望のマクロファージマーカー(FITC-CD11b、PE-F4/80)および7AAD(生存/死染色)に標識し、フローサイトメトリーによって分析した。
図7Eは、線維症を誘発させて10日後に、200倍過剰のフォレート標的化グルコサミン(OTL38の結合を遮断するFRβの競合的試薬)の非存在下(b)または存在下(c)、健常なマウス(列a)またはBM処置マウス(列bおよびc)の尾部静脈に10nmolのOTL38を注入し、2時間後に、組織切除および蛍光イメージングを行うため安楽死させた場合の(BM)を有するマウス、またはBM誘導性実験的線維症を有さない(PBS対照)マウスから採取し、フォレート受容体標的化蛍光色素であるOTL38を用いてイメージングした、様々なマウスの組織/器官の画像を示しており、本開示の発明性のあるFA標的コンジュゲートは、他の健常な組織には取り込まれないで、FRβ特異的結合を示すことを裏付ける。
OTL38のBM処置マウスへの尾部静脈注入によって、腎臓において上記の蛍光が生じただけではなく、線維化肺中の顕著な蓄積ももたらした(図7Eを参照されたい)。この肺への取込みは、フォレート受容体によって主に媒介されたということは、BM処置マウスは、200倍過剰のフォレート-グルコサミン(すなわち、FRβ結合の競合的阻害剤(図7Eを参照されたい))と同時に注入されると、肺への蓄積がほぼ定量的に遮断されることによって実証され得る。これらのデータは、フォレート標的化分子は、身体の他の組織にもいかなる著しい程度まで蓄積することなく、線維化組織においてフォレート受容体発現性細胞に選択的に結合することを実証している。言い換えると、FRβ発現性マクロファージは、実際に、フォレート連結分子により標的化され得、臨床的用途では、線維化組織にほとんど独占的に局在化することができる。こうして、標的化部分が本開示の化合物に使用されると、標的化線維化(またはがん性)組織によって捕捉されないいずれのTLR7アゴニストも、最小限となろう。
次に、どの細胞タイプが、BM処置マウスの肺において、フォレート-色素コンジュゲートを捕捉するかを判定するため、上記の動物に由来する肺をコラゲナーゼにより消化し、細胞特異的な色素の取込みについてフローサイトメトリーによって試験した。図7Fは、200倍過剰のフォレート標的化[グルコサミン]の非存在下(列2)または存在下(列3)、PBS(列1)または100nmolのOTL38を尾部静脈に注入した、BM誘導性実験的線維症を経験しているこのようなマウスのインビボでの標識化から得られたFACS解析からのデータを示している。図7Fに示されている通り、OTL38が注入されていないBM処置マウスから単離した場合、マクロファージ様細胞は、蛍光をなんら示さなかった(列1を参照されたい)。対照的に、OLT38を注入した線維化マウスに由来するマクロファージ様細胞の約22%が、顕著なフォレート標的化色素保持を示し(列2)、このことは、OTL38が、炎症を起こした肺において、FRβポジティブマクロファージを標的とすることを裏付ける。実際に、200倍過剰のフォレート-グルコサミンの同時尾部静脈注入により、実質的にすべてのフォレート-色素保持が遮断されたという観察によって実証される通り、色素取込みは、フォレート受容体により特異的に媒介され、色素の蓄積には、非占有フォレート受容体を必要とすることを実証している。重要なことに、この結論は、FRβ発現は、未処置肺において実質的に検出不能である(図7Aを参照されたい)が、BM処置肺では、線維症を発症している間に劇的に増大することを示すデータによってさらに裏付けられる(図7A~7Dを参照されたい)。FRβ発現は、ヒトIPF患者の肺においてやはり主に発現される。
[実施例5]
結合した薬物のFRβ発現性線維性マクロファージへの標的化能が確立されたので、次に、フォレート標的化TLR7アゴニストが、BM処置マウスにおいて、線維症の兆候および症状を抑制することができるかどうかを検討した。この場合、BM処置マウスに、ビヒクル(PBS中の3%DMSO)または化合物1Bのどちらかを10日目に1日おきに静脈内注入して開始した(図8Aを参照されたい)。TLR7-54アゴニストは、急激な体重減少とその後に死亡を引き起こしたので(図9Aおよび9Bを参照されたい)、化合物1Aも同様に、インビボでは評価することができなかった。マウスにおけるBM誘導性実験的肺線維症では、炎症は、BM導入後、約9~10日間、続くことが知られている。このモデルでは、炎症の線維症への切り替わりは、ほぼ9日目~14日目に起こるので、がんマーカーは、10日目に投与を開始して、約10日目に出現し始める(図8A)。
結合した薬物のFRβ発現性線維性マクロファージへの標的化能が確立されたので、次に、フォレート標的化TLR7アゴニストが、BM処置マウスにおいて、線維症の兆候および症状を抑制することができるかどうかを検討した。この場合、BM処置マウスに、ビヒクル(PBS中の3%DMSO)または化合物1Bのどちらかを10日目に1日おきに静脈内注入して開始した(図8Aを参照されたい)。TLR7-54アゴニストは、急激な体重減少とその後に死亡を引き起こしたので(図9Aおよび9Bを参照されたい)、化合物1Aも同様に、インビボでは評価することができなかった。マウスにおけるBM誘導性実験的肺線維症では、炎症は、BM導入後、約9~10日間、続くことが知られている。このモデルでは、炎症の線維症への切り替わりは、ほぼ9日目~14日目に起こるので、がんマーカーは、10日目に投与を開始して、約10日目に出現し始める(図8A)。
2回分の用量を21日目まで1日おきに投与した。1日分の個々の用量を6時間、空け、TLRアゴニストへのいかなる「耐容性」も阻止した。次に、マウスを21日目に屠殺し、気管支肺胞洗浄、次いで、免疫組織化学、ならびにコラーゲンおよびヒドロキシプロリンの定量のため、肺の切除を直ちに施した。
図8B~8Gは、図8AのBMモデルにより処置されたマウスから測定した様々なマーカーレベルの代表的なグラフ表示データを示しており、BALFを21日目に採集し、4℃で遠心分離し、得られたペレットを培地中に再懸濁させて、96ウェルプレートに播種し、2時間、培養し、事前加温したPBSにより3回、洗浄し、細胞をqPCRのために収集した。これらのデータは、Arg1(図8B)、MMP9(図8C)、TIMP3(図8D)(例えば、がんマーカー)が、すべて下方調節されたことを示している。CD86(図8E)およびIFN-γ(図8F)(例えば、炎症誘発性マーカー)のどちらも上方調節された。さらに、TLR7シグナル伝達IRAK-4のネガティブ調節因子が上方調節され(図8G)、存在するBALF細胞の数も同様に上方調節された(図8H)。実際に、マウスBALF細胞の総数は、異なる用量の化合物1Bによる処置後に用量依存的に低下した。図8B~8Gに示されている各値は、各群に関して、平均値±標準偏差を表す;*P<0.05、**P<0.005、***<0.0005;生理食塩水対ビヒクル群の場合、化合物1Aおよび化合物1B処置群対ビヒクル群は、BALF細胞数およびタンパク質濃度の測定値を除き、Studentのt検定によって計算し、化合物1B処置群およびビヒクル群は、Dunnettの多重比較検定によって計算した;ビヒクル=PBS中の3%DMSO。
図8B~8Dに示されている通り、気管支肺胞洗浄細胞のマクロファージ部分集団におけるがんマーカーのqPCR分析により、Arg1、MMP9およびTIMP3の組織阻害剤は、すべて、BM誘導マウスでは、対照マウスに比べて向上したことが明らかになった。一層重要なことに、パラレルな検討により、BM誘導マウスを化合物1Bにより処置すると、同じがんマーカーがすべて抑制され、健常なマウスにおいて観察されたものと同様の線維性マーカーのレベルをもたらすことが実証された。これらのデータと一致して、炎症誘発性マーカーの定量により、CD86の転写量(qPCR)およびIFN-γの濃度(洗浄流体のELISA)のどちらも、化合物1Bによる処置後に向上した(図7Eおよび7Fを参照されたい)ことが明らかになった。IRAK-4の上方調節(すなわち、TLR活性化のマーカー;図7Gに示された結果)が観察されたこと、および存在するBALF細胞の総数が、異なる用量の化合物1Bによる処置後に用量依存的に低下したこと(図7H)と総合すると、これらのデータは、BM処置マウスの肺において、フォレート標的化TLR7アゴニストの投与により、インビボで、抗炎症M2様表現型から炎症誘発性M1様表現型へとマクロファージが再プログラムされ得ることを実証している。
[実施例6]
追加の検討を行い、線維化肺マクロファージの上記の再プログラムが、線維性マウスにおける線維化条件の実際の改善をもたらすかどうかを判定した。上記のマウスからの肺組織をパラフィンに埋め込み、切片にし、それぞれ、組織密度および細胞外コラーゲン沈着を評価するため、H&Eおよびマッソントリクロームで染色した。
追加の検討を行い、線維化肺マクロファージの上記の再プログラムが、線維性マウスにおける線維化条件の実際の改善をもたらすかどうかを判定した。上記のマウスからの肺組織をパラフィンに埋め込み、切片にし、それぞれ、組織密度および細胞外コラーゲン沈着を評価するため、H&Eおよびマッソントリクロームで染色した。
図9Aおよび9Bは、非標的化および標的化TLR7アゴニストにより処置した実験的肺線維症を有するマウスの生存曲線(図9A)および体重変化(図9B)を示す。このデータは、本開示の化合物(ここでは、例えば、化合物1B)の投与によって、著しい体重減少を引き起こすことなく、BM処置マウスの生存率が向上することを裏付ける。各値は、各群に関して、平均値±標準偏差を表す。
図10Aは、線維症の尺度としてのコラーゲン沈着を利用する、肺組織のヒドロキシプロリン含有量(μg/肺)を示す。以下の各々に関して、21日目の組織が示される:健常な対照(生理食塩水)(●)、疾患対照(ビヒクル)(■)、遊離薬物TLR7アゴニスト(化合物1A)による処置(▼)およびフォレート標的化TLR7アゴニスト(化合物1B)による処置(▲)。化合物1B(▲)および化合物1A(▼)のどちらかを10nmolで処置したBM誘導マウスは、ビヒクル対照(■)と比べると、肺あたりの全ヒドロキシプロリン含有量の顕著な低下を示した。図9Aに示されている各値は、各群に関して、平均値±標準偏差を表す;*P<0.05、**P<0.005、***<0.0005;Studentのt検定による生理食塩水対ビヒクル群、化合物1Aおよび化合物1B処置群対ビヒクル群。
図10Bおよび10Cは、H&E染色(図10B)およびマッソントリクローム(コラーゲン)染色(図10C)による、図10Aに表されている肺組織の染色画像を示す。
図10BのパネルのH&E染色において示される通り、健常な肺は、薄い網状膜によって囲まれた空気嚢を多量に含有する。対照的に、BM誘導肺では、かつて空気嚢が存在していた場所に、細胞外マトリックスの顕著な沈着を伴い、肺胞がはるかに少ないことを示している。最も重要なことに、化合物1Bにより10日目に処置を始めたBM注入マウスは、健常なマウスの肺構造に似た肺構造を示し(図10B)、化合物1Aの線維性肺マクロファージへの標的化は、肺線維症の主要な特徴を抑制するのに有効であることを示唆する。線維症のこのような予防は、確かに、コラーゲン沈着の遮断を含むことは、パラレルなランチ切片(lunch section)のマッソントリクローム染色によって証明され(図10C)、コラーゲンの染色は、尾部静脈を介して化合物1Bを注入したマウスでは、強力に抑制される(図10B)。したがって、これらのデータは、少なくとも化合物1Bにより処置されたIPFマウス(▲)は、IPF病理(例えば、線維症)が抑制されたことを実証していることを裏付ける。
最後に、化合物1Bがインビボでコラーゲンの産生に確かに影響したことを確認するため、罹患した肺の全加水分解物中のヒドロキシプロリン(コラーゲンの主要構成成分)を定量した。より詳細には、上記のマウスに由来する肺組織をPBSで潅流し、酸で加水分解してヒドロキシプロリン含有量を分析した。図10Aに示されている通り、線維症の誘発によって、ヒドロキシプロリン含有量の大きな増加が誘導され、この増加は、化合物1Bによって処置すると抑制された。したがって、このデータは、本開示の標的化TLR7アゴニスト化合物による処置が、インビボでコラーゲンの沈着を低減し、よって線維症を低減する(および、抑止さえする)ことを裏付ける。
要約すると、最適化したBM用量(0.75mg/kg)を注入したマウスの全生存率は、化合物1Bによる処置によって顕著に改善された一方、著しい体重減少(>25%、図7)を示したこと以外、化合物1Aによる生存利益はなかった。遊離薬物は、ヒドロキシプロリン含有量の低下に良好な性能を発揮したが、観察された生存の不良は、総合的な毒性に起因し得る(すなわち、体重減少、図7Bを参照されたい)。TLR7アゴニストの全身投与は毒性を引き起こすことが知られているので、上記のことは驚くべきことではなかった。
[実施例7]
IPF(または他の線維性疾患)を処置するための非標的化TLR7アゴニストの使用は、免疫系のその全身性活性化および生じた毒性によって妨げられるので、マウスにおいて、なんらかの明白な毒性が、化合物1Bの全身投与に伴い得るかどうかを評価した。この目的のため、BM誘導マウスを、10日目に1日おきに0、1、3または10ナノモルの化合物1Bで処置を開始し、体重、肺のヒドロキシプロリン含有量および組織学的分析を21日目に行った。従来の全身投与とは異なり、標的化薬物は、生存率を改善するだけではなく、標的化手法の重要性の根幹をなす体重減少も低減した(図11Aおよび11B)。
IPF(または他の線維性疾患)を処置するための非標的化TLR7アゴニストの使用は、免疫系のその全身性活性化および生じた毒性によって妨げられるので、マウスにおいて、なんらかの明白な毒性が、化合物1Bの全身投与に伴い得るかどうかを評価した。この目的のため、BM誘導マウスを、10日目に1日おきに0、1、3または10ナノモルの化合物1Bで処置を開始し、体重、肺のヒドロキシプロリン含有量および組織学的分析を21日目に行った。従来の全身投与とは異なり、標的化薬物は、生存率を改善するだけではなく、標的化手法の重要性の根幹をなす体重減少も低減した(図11Aおよび11B)。
図12は、線維症の尺度としての、コラーゲン沈着を使用する、BM誘導マウスにおける線維症の抑制に及ぼすフォレート標的化TLR7アゴニストの用量依存的効果に関するデータを示している。データは、健常な対照(PBS、●)、処置ビヒクルによるBM誘導マウス(■)、1nmolの化合物1B(○)、3nmolの化合物1B(□)または10nmolの化合物1B(▲)によって表し、下位区分Aは、経時的なBM誘導マウスの体重に関するグラフ表示データを示し、下位区分Bは、異なる用量(10nmol、3nmolまたは1nmolの化合物1B)により処置された肺組織(μg/肺)のヒドロキシプロリン含有量の測定値を示しており、下位区分Cは、H&E染色およびトリクローム染色による右肺組織の組織学的分析に関する画像を示している。
図11B、および図12の下位区分Aから分かる通り、0、1、3または10ナノモルの化合物1Bにより処置したマウス間に体重減少の差異は観察されず、本化合物の反復投与による正味の毒性は引き起こされなかったことを示唆する。それにもかかわらず、これらの処置が、肺線維症に及ぼす予期される効果を依然として有することは、肺の様々な加水分解物のヒドロキシプロリン含有量の比較から見て取ることができ、有効性の順序は、10nmol/マウス>3nmol/マウス>1nmol/マウス>0nmol/マウスとなった(図12の下位区分BおよびC)。一層重要なことに、肺組織学の詳細分析により、化合物1Bの用量が増大すると、肺組織学が改善されたことが実証され、このことは、TLR7アゴニストが最も強く集中される組織は、実際に、微視的形態が最も正常な組織であったことを示唆する。まとめると、これらのデータは、線維化組織におけるTLR7アゴニストFRβ+マクロファージの標的化は、さもなければ、ヒトにおけるTLR7アゴニストの使用を制限する免疫系の全身活性化なしに、線維症を効果的に防止することができることを裏付ける。
最後に、この炎症誘発性効果は、下限用量を用いて達成し得るかどうかを判定するため、2つの下限用量(3nmol/kgおよび1nmol/kg)を用いた治療的検討に着手した(図9および10)。興味深いことに、低用量は、ヒドロキシプロリン含有量およびコラーゲン沈着レベルの有意な低下を示したが、10nmolの用量が、最良の生存率をもたらした。
[実施例8]
化合物1Aおよび化合物1B以外の本開示の化合物の実施形態が、施用時に同様の性能を発揮することを立証するため、その化合物の他の代表的な実施形態をインビトロ検討で試験した。
化合物1Aおよび化合物1B以外の本開示の化合物の実施形態が、施用時に同様の性能を発揮することを立証するため、その化合物の他の代表的な実施形態をインビトロ検討で試験した。
図13A~13Dは、20ng/mLのIL-4、20ng/mLのIL-13、5ng/mLのIL-6によりM2マクロファージに誘導したヒトTHP-1細胞から測定した様々なマーカーレベルの代表的なグラフ表示データを示す。続いて、48時間、式IV(例えば、化合物2A)を有するTLR7アゴニストの様々な濃度(nM)を用いて細胞を再プログラムし、qPCRによる遺伝子解析を行うため収集した。M2様マクロファージ対照の発現量に対する以下のマーカーのmRNAレベル:CCL18 mRNAレベル(図12A)、IL-1β mRNAレベル(図13B)およびTNFαレベル(図13C)、および図13Dは、細胞の上清を採集した後のタンパク質分析の結果を示す。分泌されたCCL18タンパク質は、ELISAによって検出した。
図13A~13Dでは、式IV(例えば、化合物2A)を有する本開示のアゴニスト化合物を、M2様マクロファージをM1様マクロファージに再プログラムする能力に関して評価した。
主に、ヒト単球(THP-1)細胞を既に記載した方法および物質を使用して、M2様表現型に誘導した。特に、THP-1細胞を96ウェルプレートに60,000個の細胞/ウェルの密度で播種した。細胞を、200nM PMAと共に48時間、インキュベートし、次いで新しいRPMI培地において24時間、インキュベートすることによって非分極マクロファージに分化させた。20ng/mlのIL-4、20ng/mlのIL-13および5ng/mlのIL-6と48時間、インキュベートすることによって、得られたマクロファージをM2様表現型に分極させた。培養物は、加湿5%CO2インキュベータ中、37℃に維持した。
化合物2Aが、抗炎症マクロファージをそれほどの線維化のない表現型に再プログラムすることができるかどうかを評価するため、IL-4、IL-6およびIL-13刺激THP-1細胞を様々な濃度の化合物2Aと共にインキュベートし、qPCRおよびELISAを使用し、いくつかのがんマーカー、すなわちCCL18、IL-1βおよびTNFαのmRNAレベルを試験した。
図13Aおよび13Bに示される通り、化合物2A(遊離薬物)との48時間のインキュベートにより、CCL18およびIL-1βの発現量の低下が誘導され、TLR7アゴニストは、これらの抗炎症性(M2)分極THP-1細胞の線維性のより低い表現型へのシフトを実際に促進することができることを示唆している(図13Bは、ある種の薬物の場合の一般的な応答曲線である、低濃度では阻害応答を、および高濃度では刺激応答を有する化合物2Aを示すベル形状の曲線を示すことに留意されたい)。さらに、TNFα(炎症誘発性表現型マーカー)の発現量を検討し、その発現量の増加が観察され(図13C)、炎症誘発特性から炎症誘発特性へのTHP-1シフトが起こったことが確認された。
コンジュゲートされていないTLR7アゴニストに加え、本開示のコンジュゲートされた化合物も同様に評価した。本明細書において説明されている方法(例えば、20ng/mLのIL-4、20ng/mLのIL-13、5ng/mLのIL-6を使用)によって、ヒトTHP-1細胞を、M2様表現型を有するマクロファージへと誘導し、次に、本開示の様々な濃度(nM)の様々な化合物:すなわち、式Iおよび/またはIIを有するコンジュゲートされていない(遊離薬物)TLR7アゴニスト化合物(データは、化合物3Aとしてまとめて示されている)、式XVを有するフォレートコンジュゲートされているTLR7アゴニスト化合物(放出性リンカーを有する)(例えば、化合物3B)、式XVIIを有するフォレートコンジュゲートされているTLR7アゴニスト化合物(非放出性リンカーを有する)(例えば、化合物3C)、および式XVIを有するフォレートコンジュゲートされているTLR7アゴニスト化合物(非放出性リンカーを有する)(例えば、化合物3D)を用いて、2時間、再プログラムした。続いて、qPCRによる遺伝子解析のため細胞を収集し、CCL18(図14A)、CD206(図14B)およびIL-1β(図14C)の相対発現量を分析した。
様々ながん(M2表現型)マーカーCCL18、IL-1βおよびCD206マーカーの発現量を定量した。図14A~14Cに示されている通り、これらのがんマーカーの各々の発現量は、化合物3B、化合物3Dおよび化合物3Cの各々を投与した後に低下し、化合物3Dおよび化合物3Cの化合物(どちらも非放出性リンカー)は、他の化合物に比べて、最も有効であった。
図15は、化合物3A、化合物3B、化合物3Cまたは化合物3Dによる処置後の、図14A~14CのTHP-1細胞の群の各々における、分泌されたCCL18タンパク質レベルを示している。化合物3Aおよびフォレート-標的化TLR7化合物(例えば、化合物3B、化合物3Cおよび化合物3D)は、低濃度範囲(0.1~10nM)において、CCL18の分泌を下方調節した。
さらに、細胞の上清を採集し、分泌されたCCL18タンパク質をELISAによって検出した。図15により、化合物3A(遊離薬物)およびフォレート標的化化合物(化合物3B、化合物3Cおよび化合物3D)のすべてが、低濃度範囲(0.1~10nM)において、CCL18の分泌を下方調節したことが確認され、化合物1Aおよび化合物1Bに関連して記載されている実施例と同様に、これらの化合物も、同様の機構によって、M2様抗炎症マクロファージからM1様炎症誘発性マクロファージに同様に再プログラムすることができることをさらに裏付ける。
[実施例9]
上記の検討を繰り返し(図3A~3F、灰色棒を参照されたい)、同じ定性的変化が観察され、化合物1Bの影響の大きさだけが、いくらか低下した。非標的化TLR7アゴニストは、培養した細胞に直ちに侵入するので、効力のこのような低下は予測されたが、そのフォレート標的化対応物は、フォレート受容体結合性エンドサイトーシスおよび受容体により媒介されるエンドサイトーシスの後にしか細胞に侵入しないように設計されている。化合物1Aおよび化合物1Bのような低分子量の水溶性薬物は、多くの場合、注入の2時間以内に身体から排出されるので、インビボでの薬物曝露のさらに生理的に関連性のあるインビトロモデルでは、細胞の薬物とのインキュベートはたった2時間に限られ、次に、薬物の非存在下、さらに46時間のインキュベート後に薬物の有効性を試験する。図4A~4Eに示されている通り、薬物含有培地を薬物不含培地で置き換える前に、2時間、TLR7アゴニストと共にTHP-1細胞をインキュベートした場合、化合物1Bは、とりわけ、フォレート標的化コンジュゲートが劇的に改善されるTNFα誘発の場合、化合物1Aに比べて、優れた効力を有することが観察された。これは、フォレート標的化TLR7アゴニストがフォレート受容体正細胞によって捕捉された一方、化合物1Aは同じ細胞によって保持されなかったことが理由である可能性が高い。
上記の検討を繰り返し(図3A~3F、灰色棒を参照されたい)、同じ定性的変化が観察され、化合物1Bの影響の大きさだけが、いくらか低下した。非標的化TLR7アゴニストは、培養した細胞に直ちに侵入するので、効力のこのような低下は予測されたが、そのフォレート標的化対応物は、フォレート受容体結合性エンドサイトーシスおよび受容体により媒介されるエンドサイトーシスの後にしか細胞に侵入しないように設計されている。化合物1Aおよび化合物1Bのような低分子量の水溶性薬物は、多くの場合、注入の2時間以内に身体から排出されるので、インビボでの薬物曝露のさらに生理的に関連性のあるインビトロモデルでは、細胞の薬物とのインキュベートはたった2時間に限られ、次に、薬物の非存在下、さらに46時間のインキュベート後に薬物の有効性を試験する。図4A~4Eに示されている通り、薬物含有培地を薬物不含培地で置き換える前に、2時間、TLR7アゴニストと共にTHP-1細胞をインキュベートした場合、化合物1Bは、とりわけ、フォレート標的化コンジュゲートが劇的に改善されるTNFα誘発の場合、化合物1Aに比べて、優れた効力を有することが観察された。これは、フォレート標的化TLR7アゴニストがフォレート受容体正細胞によって捕捉された一方、化合物1Aは同じ細胞によって保持されなかったことが理由である可能性が高い。
これらのデータは、化合物1Bは、抗炎症マクロファージをインビボで再プログラムするのに一層効果があるはずであることを裏付けており、フォレートコンジュゲートされている薬物(例えば、化合物1B)は、FRβ発現性マクロファージに集まり、身体全体では優勢あるフォレート受容体ネガティブ細胞に侵入することができないので(例えば、化合物1Bは、フォレート受容体ネガティブ細胞に対して非透過性となるように設計されている)、全身性毒性をやはりそれほど引き起こさないはずであるという追加の利点を伴う。
さらに、上記のmRNA分析が、IL-4、IL-6およびIL-13刺激THP-1細胞によって産生される抗炎症性サイトカインのレベルを正確に反映していることを確認するため、THP-1の上清中のCCL18およびIL-1βポリペプチドの濃度をELISAアッセイによって定量した。図6Aおよび6Bに示されている通り、化合物1Aおよび化合物1Bはどちらも、アゴニストと共に48時間、連続してインキュベートすると、CCL18およびIL-1βの低下を誘発したが、化合物1Bは、薬物曝露を2時間だけに限定した場合、やはり優れていることが判明した(図6Cおよび6Dを参照されたい)。
[実施例10]
図16は、BMマウスモデルにおける、本開示の化合物の少なくとも1つの実施形態のインビボでの検討方法を例示しており、化合物は、式XVII(例えば、化合物3C)を有する。図17Aおよび17Bは、化合物3CのLC-MSスペクトルであり、コンジュゲートの純度が高いことを裏付け、遊離薬物は検出されなかった。
図16は、BMマウスモデルにおける、本開示の化合物の少なくとも1つの実施形態のインビボでの検討方法を例示しており、化合物は、式XVII(例えば、化合物3C)を有する。図17Aおよび17Bは、化合物3CのLC-MSスペクトルであり、コンジュゲートの純度が高いことを裏付け、遊離薬物は検出されなかった。
図18A~18Fは、生存マウス(図18E)および全マウス(例えば、生存マウスと21日目より前に死亡したマウスの両方を含む)(図18F)における、生存曲線(図18A)、体重変化(図18Bおよび18D)、BALFを有する細胞の濃度(図17C)、ヒドロキシプロリン濃度(μgHP/葉)を含めた、図16のインビボでの検討方法の対象マウスからの結果を示す。式XVII(例えば、化合物3C)を有する化合物の10nmol濃度の投与量により、BALF細胞のHPおよび数が同時に低下したと同時に、対象マウスの生存率が向上した。同様に、3nmol濃度の投与量は、対象マウスに測定可能な利益を示さなかった。
[実施例11]
M2誘導ヒト単球由来マクロファージを、FA-グルコサミン(競合)の存在下または非存在下、連続して48時間または最初に2時間のどちらかで、100nMの化合物1Aまたは化合物1Bにより、次いで、薬物の非存在下で46時間(2+46時間)、処置した。図19に示されている通り、次に、がんマーカー、Arg1(図19A)、CD206(図19B)およびCD163(図19C)のmRNAレベル、および分泌した線維化促進性CCL18(図19D)および炎症誘発性サイトカインであるCXCL10(図19E)およびIL-6(図19F)のタンパク質レベル(n=3、技術的反復)を決定した。一式のサイトカインの両方の変化は、過剰のFA-グルコサミンによる非占有フォレート受容体の遮断によって阻害された(2+46時間、競合)。このデータは、バイオマーカーの下方調節は、過剰FA-グルコサミン(競合物)により遮断されたので、化合物1Bがフォレート受容体に結合することを裏付ける。
M2誘導ヒト単球由来マクロファージを、FA-グルコサミン(競合)の存在下または非存在下、連続して48時間または最初に2時間のどちらかで、100nMの化合物1Aまたは化合物1Bにより、次いで、薬物の非存在下で46時間(2+46時間)、処置した。図19に示されている通り、次に、がんマーカー、Arg1(図19A)、CD206(図19B)およびCD163(図19C)のmRNAレベル、および分泌した線維化促進性CCL18(図19D)および炎症誘発性サイトカインであるCXCL10(図19E)およびIL-6(図19F)のタンパク質レベル(n=3、技術的反復)を決定した。一式のサイトカインの両方の変化は、過剰のFA-グルコサミンによる非占有フォレート受容体の遮断によって阻害された(2+46時間、競合)。このデータは、バイオマーカーの下方調節は、過剰FA-グルコサミン(競合物)により遮断されたので、化合物1Bがフォレート受容体に結合することを裏付ける。
[実施例12]
健常なマウスの尾部静脈に、10nmolの化合物1A(丸)または化合物1B(正方形)を注入し、末梢血液を薬物の注入後の表示時間点に採集した(図20A~C)。血漿IL-6(図20A)、IFNα(図20B)およびTNFα(図20C)の測定(n=3)。(図20D~F)。IL-6(図20D)、IFNα(図20E)およびTNFα(図20F)の血漿中レベルに及ぼす薬物濃度の効果を、それぞれ、1.5時間時、1時間時、または処置後の1時間時に求めた(n=2)(図20G)。化合物1Aは、健常なマウスにおいて全身性サイトカイン放出を刺激する一方、化合物1Bは刺激しない。さらに、化合物1Bは、化合物1Aの半分の用量よりも少ない炎症性サイトカイン放出を刺激する。これらのデータは、TLR7アゴニストは、フォレート受容体標的リガンドにより肺マクロファージに標的化されると、線維化肺のマクロファージを炎症誘発性状態に再プログラムするよう安全に使用され得ることを示唆する。
健常なマウスの尾部静脈に、10nmolの化合物1A(丸)または化合物1B(正方形)を注入し、末梢血液を薬物の注入後の表示時間点に採集した(図20A~C)。血漿IL-6(図20A)、IFNα(図20B)およびTNFα(図20C)の測定(n=3)。(図20D~F)。IL-6(図20D)、IFNα(図20E)およびTNFα(図20F)の血漿中レベルに及ぼす薬物濃度の効果を、それぞれ、1.5時間時、1時間時、または処置後の1時間時に求めた(n=2)(図20G)。化合物1Aは、健常なマウスにおいて全身性サイトカイン放出を刺激する一方、化合物1Bは刺激しない。さらに、化合物1Bは、化合物1Aの半分の用量よりも少ない炎症性サイトカイン放出を刺激する。これらのデータは、TLR7アゴニストは、フォレート受容体標的リガンドにより肺マクロファージに標的化されると、線維化肺のマクロファージを炎症誘発性状態に再プログラムするよう安全に使用され得ることを示唆する。
[実施例13]
図6に記載されている同じ健常な肺および線維化肺からの切片をDAPI(核;青)、抗F4/80(マクロファージ;赤)および抗CD206(M2マクロファージマーカー;緑)により染色し、画像を方法に記載されているLeica Versa8ホール-スライド式スキャナーを用いて得た(n=2)。スケールバーは100μm。処置群間の差異は、化合物1Bが、インビボでロバストな炎症誘発性応答を生じることを示している。
図6に記載されている同じ健常な肺および線維化肺からの切片をDAPI(核;青)、抗F4/80(マクロファージ;赤)および抗CD206(M2マクロファージマーカー;緑)により染色し、画像を方法に記載されているLeica Versa8ホール-スライド式スキャナーを用いて得た(n=2)。スケールバーは100μm。処置群間の差異は、化合物1Bが、インビボでロバストな炎症誘発性応答を生じることを示している。
化合物、組成物および方法の様々な実施形態は、本明細書においてかなり詳細に記載されているが、実施形態は、非限定例によって単に提示されているに過ぎない。本明細書に記載されている実施形態の多数の変形形態および修正は、本開示を照ら合わせて当業者に明白となろう。したがって、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正が行われてもよく、均等物がその要素に置き換えられてもよいことが当業者によって理解されよう。実際に、本開示は、網羅的なもの、または過度の限定があることは意図されていない。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって、およびその均等物によって規定されるべきである。
[実施例14]
この実施例は、4T1およびCT26細胞がTLR7を発現しないことを実証する。
この実施例は、4T1およびCT26細胞がTLR7を発現しないことを実証する。
4T1(BALB/cマウスに由来するマウス乳腺癌細胞系)細胞、CT26(BALB/cマウスに由来するマウス直腸結腸癌細胞系)細胞およびEMT6細胞(実験的乳房腫瘍6)を固定し、透過させて、抗マウスTLR7-PE抗体により染色した。結果が図22A~22Fに示されており、4T1、CT26およびEMT6細胞におけるTLR7の発現を示す。図22Aは、4T1細胞に対するネガティブ対照を示す一方、図22Bは、CT26細胞に対するネガティブ対照を示し、図22Cは、EMT6細胞に対するネガティブ対照を示す。図22Dは、抗マウスTLR7-PE抗体による染色4T1細胞の結果を示す一方、図22Eは、抗マウスTLR7-PE抗体によりCT26細胞を染色した結果を示し、図22Fは、抗マウスTLR7-PE抗体によりEMT6細胞を染色した結果を示す。図に示されている通り、TLR7発現は、4T1、CT26またはEMT6細胞において顕著には検出されなかった。
[実施例15]
この実施例は、CD19発現性マウスがん細胞の産生を記載する。
この実施例は、CD19発現性マウスがん細胞の産生を記載する。
4T1、CT26およびEMT6細胞に、マウスCD19および緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現するよう形質導入した。細胞をGFPレベルによって分類し、単一細胞のクローンを得るよう選別した(4T1-mCD19、CT26-mCD19およびEMT6-mCD19)。次に、細胞を抗マウスCD19-PE抗体により染色した。結果が図23A~23Cに示されており、これは、CD19対最大率(Max)のグラフである。図23Aは、染色(抗CD19-PE)および非染色4T1-mCD19-F7細胞との重ね合わせを示している一方、図23Bは、染色(抗CD19-PE)および非染色CT26-mCD19細胞との重ね合わせを示し、図23Cは、染色(抗CD19-PE)細胞および非染色EMT6-mCD19-C10細胞との重ね合わせを示す。図に示されている通り、4T1-mCD19細胞、CT26-mCD19細胞およびEMT6-mCD19細胞はすべて、マウスCD19+である。
[実施例16]
この実施例は、抗マウスCD19キメラ抗原受容体(CAR)-T細胞の産生を記載する。
この実施例は、抗マウスCD19キメラ抗原受容体(CAR)-T細胞の産生を記載する。
マウスCD19-ポジティブがん細胞を標的とするため、抗マウスCD19 CARを発現するよう、マウスT細胞に形質導入した。マウスの脾臓から単離したマウスT細胞を24時間、抗CD3/CD28コンジュゲートビーズで活性化した。次に、形質導入するため、活性化T細胞をRetroNectinコーティング(Takara Bio USA,Inc.、Mountain View、CA、米国)プレートに移送した。マウスT細胞に対する抗マウスCD19 CARの発現を改善するため、第1の形質導入の1日後に第2の形質導入を行った。抗マウスCD19 scFv(一本鎖可変断片)は、ラットによって産生した抗体から誘導したので、Alexa Fluor594をコンジュゲートした抗ラットIgG抗体を使用して、形質導入したおよび形質導入していないマウスT細胞を染色した。図24A~24Cは、抗マウスCD19 CAR対SSC-A(10^3)のプロットであり、これは、染色に抗ラット-Alexa594抗体を使用したフローサイトメトリーによって測定した、形質導入されたマウスT細胞におけるマウスCD19 scFvの発現を示す。図24Aは、形質導入されていないマウスT細胞(ネガティブ対照)を染色した結果を示す一方、図24Bは、1回、形質導入されたマウスT細胞を染色した結果を示しており、図24Cは、2回、形質導入されたマウスT細胞を染色した結果を示す。第2の形質導入により、T細胞の約20%がCAR+である。
[実施例17]
この実施例は、抗マウスCD19 CAR-T細胞の活性の検証を記載する。
この実施例は、抗マウスCD19 CAR-T細胞の活性の検証を記載する。
抗マウスCD19 CAR-T細胞を、96ウェルプレートにおいて、マウスCD19を発現する4T1細胞(4T1-mCD19)、マウスCD19を発現するCT26細胞(CT26-mCD19)またはマウスCD19を発現するEMT6細胞(EMT6-mCD19)と共に一晩、共培養した。CAR-T細胞のない同数の標的細胞(4T1-mCD19、CT26-mCD19またはEMT6-mCD19)を自発対照として使用した。翌日、懸濁した細胞および上清を最初に各ウェルから除去した。次に、各ウェルから接着した細胞(生存標的細胞)をトリプシン処理後に採集し、フローサイトメトリーによって計数した。抗マウスCD19 CAR-T細胞は、4T1-mCD19細胞を94.8%殺滅させ、CT26-mCD19細胞の95.5%を殺滅させ、EMT6-mCD19細胞の98.6%を殺滅させた。
[実施例18]
この実施例は、マウスモデルにおいて、フォレート-TLR7アゴニストと組み合わせた、抗マウスCD19 CAR-T細胞の抗腫瘍活性の評価を記載する。
この実施例は、マウスモデルにおいて、フォレート-TLR7アゴニストと組み合わせた、抗マウスCD19 CAR-T細胞の抗腫瘍活性の評価を記載する。
4T1-mCD19細胞(5×104)をBalb/cマウスに皮下注入した。次に、マウスを3つの群に分けた。群1は、リン酸緩衝液生理食塩水により処置した(PBS;処置せず)一方、群2は、CAR-T細胞だけで処置し、群3は、CAR-T細胞とフォレート-TLR7アゴニストとの組合せ物により処置した。腫瘍埋め込み後の6日目から、腫瘍サイズが約50mm3に到達するまで、群3におけるマウスに、尾部静脈から、1週間あたり5回、3nmolの非放出性フォレート-TLR7アゴニストを注入した。腫瘍埋め込み後の6日目に、リンパ枯渇のため、腫瘍を有するマウスに4Gyの全身照射(TBI)を行った。翌日、新しく調製した抗マウスCD19 CAR-T細胞(形質導入後、3日目)を群2および群3のマウスに注入した。
結果が、マウスCD19+がん細胞に対する、細胞対%細胞毒性のグラフである図27に示されており、これは、抗マウスCD19 CAR-T細胞が、マウスCD19+がん細胞に対して細胞傷害性であるかどうかを判定するためのアッセイの結果を示す。抗マウスCD19 CAR-T細胞は、マウスCD19+がん細胞(4T1-mCD19、CT26-mCD19およびEMT6-mCD19)に対して90%を超える細胞毒性を誘導した一方、同数の非形質導入T細胞は、5.3%の細胞毒性しか誘導しなかった。
追加の結果が、最初のFA-TLR7A-1A注入後の日数対腫瘍サイズ(mm3)のグラフである図28に示されており、これは、対照(リン酸緩衝液生理食塩水;未処置)と比較した、CAR-T細胞のみ(CAR-T)、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物(CAR-T+FA-TLR7A)による処置で得られた腫瘍サイズの変化を示す。
3つの処置群の腫瘍微小環境を検討するため、腫瘍のすべてを単一細胞に消化して、フローサイトメトリー解析のため抗体で染色した。
CAR-T細胞により処置したマウスだけが、PBS処置(処置せず)マウスに比べ、腫瘍中に一層高いレベルのT細胞およびマクロファージ浸潤を有した。しかし、フォレート-TLR7アゴニストと組み合わせたCAR-T細胞により処置したマウスは、腫瘍中に、さらに高いレベルのT細胞およびマクロファージ浸潤を有した。さらに、CAR-T細胞でしか処置されていないマウスに由来する腫瘍中よりも、併用療法により処置されたマウスに由来する腫瘍中の方が、M1マクロファージ、活性化T細胞および活性化CAR-T細胞が多く存在した。
これらの結果が、図29~34Bに示されている。図29は、腫瘍埋め込み後の日数対体重変化(%)のグラフであり、これは、対照(未処置)と比較した、CAR-T細胞、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物(CAR-T+FA-TLR7A)による処置で得られた体重の変化率を示す。
図30Aは、F4/80+における処置対iNOS+/アルギナーゼ1+のグラフであり、これは、未処置と比較した、CAR-T細胞のみ、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7アゴニストとの組合せ物による処置後の腫瘍における、M1/M2(iNOS+/アルギナーゼ-1+)マクロファージ比を示している。
図30Bは、処置対腫瘍中の全マクロファージ(F4/80+)%のグラフであり、これは、未処置と比較した、CAR-T細胞のみ、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物による処置後の腫瘍における、全マクロファージの百分率を示している。
図31は、処置対腫瘍中の全骨髄由来免疫抑制細胞(MDSC;CD11b+Gr-1+)のグラフであり、これは、未処置と比較した、CAR-T細胞のみ(CAR-T)、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7アゴニストとの組合せ物による処置後の腫瘍における、MDSCの百分率を示す。
図32Aは、処置対腫瘍中の%CD3+T細胞のグラフであり、これは、未処置と比較した、CAR-T細胞のみ(CAR-T)、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物(CAR-T+FA-TLR7A)による処置後の腫瘍における、CD3+T細胞の百分率を示している。
図32は、処置対腫瘍中の%CAR-T細胞のグラフであり、これは、CAR-T細胞のみ(CAR-T)、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物(CAR-T+FA-TLR7A)による処置後の腫瘍における、CAR-T細胞の百分率を示す。
図33Aは、処置対%腫瘍中のCD3+CD25+T細胞のグラフであり、これは、未処置と比較した、CAR-T細胞のみ(CAR-T)、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物(CAR-T+FA-TLR7A)による処置後の腫瘍における、CD25+T細胞の百分率を示している。
図33Bは、処置対腫瘍中の%CD25+ CAR-T細胞のグラフであり、これは、未処置と比較した、CAR-T細胞のみ(CAR-T)、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物(CAR-T+FA-TLR7A)による処置後の腫瘍におけるCD25+ CAR-T細胞の百分率を示している。
図34Aは、処置対腫瘍中の%CD3+CD69+T細胞のグラフであり、これは、未処置と比較した、CAR-T細胞のみ(CAR-T)、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物(CAR-T+FA-TLR7A)による処置後の腫瘍における、CD69+T細胞の百分率を示している。
図34Bは、処置対腫瘍中の%CD69+ CAR-T細胞のグラフであり、これは、未処置と比較した、CAR-T細胞のみ(CAR-T)、またはCAR-T細胞と非放出性フォレート-TLR7Aアゴニストとの組合せ物(CAR-T+FA-TLR7A)による処置後の腫瘍におけるCD69+CAR-T細胞の百分率を示している。
[実施例19]
TLR-7アゴニストの有効性を評価するため、化合物1(TLR7-1A)、化合物2(TLR7-1B)および化合物3(TLR7-1C)を、24時間、末梢血単核細胞(PBMC)により処置した。TLR7-1を対照として使用した。細胞培養物の上清を単離し、酵素結合免疫吸着検査法(ELISA)を使用してIL-6を試験した(図35)。図33に示されている通り、TLR7アゴニストは、PBMCにおいて、IL-6の発現量の増加をもたらした。
TLR-7アゴニストの有効性を評価するため、化合物1(TLR7-1A)、化合物2(TLR7-1B)および化合物3(TLR7-1C)を、24時間、末梢血単核細胞(PBMC)により処置した。TLR7-1を対照として使用した。細胞培養物の上清を単離し、酵素結合免疫吸着検査法(ELISA)を使用してIL-6を試験した(図35)。図33に示されている通り、TLR7アゴニストは、PBMCにおいて、IL-6の発現量の増加をもたらした。
これらの化合物を、ヒト一次単球由来M2マクロファージにより48時間、処置した場合、それらの化合物は、親化合物TLR7-1に比べて、IL-6およびCXCL-10を一層効果的に誘導した(図36Aおよび36B)。化合物1、2および3は、M1マーカーIL-6(図34A)およびCXCL10(図36B)の増大によって示される通り、M2マクロファージをM1マクロファージに分極する。
[実施例20]
健常なマウスの尾部静脈に、10nmolの化合物A(TLR-1)または化合物1(TLR-1A)を注入し、末梢血液を薬物の注入後の表示時間点に採集した(図36Cおよび36D)。IL-6(図36C)およびTNFα(図36D)の血漿中レベルに及ぼす薬物の効果を、処置後の1時間時または1.5時間時に求めた。両方の化合物が、健常なマウスにおいて、全身性サイトカイン放出を刺激した。
健常なマウスの尾部静脈に、10nmolの化合物A(TLR-1)または化合物1(TLR-1A)を注入し、末梢血液を薬物の注入後の表示時間点に採集した(図36Cおよび36D)。IL-6(図36C)およびTNFα(図36D)の血漿中レベルに及ぼす薬物の効果を、処置後の1時間時または1.5時間時に求めた。両方の化合物が、健常なマウスにおいて、全身性サイトカイン放出を刺激した。
さらに、本明細書において提供される実施例の多くは、マウスモデルを使用するが、マウスモデルにおける遺伝子発現パターンは、ヒト状態の遺伝子発現パターンと並外れて有意な相関関係を示すこと、ならびにヒトおよびマウスでは、多数の経路が、複数の状態によって一般に調節されることが当業者によって認識されよう。したがって、マウスモデルにおける遺伝子発現パターンおよび疾患進行は、特に炎症性疾患およびがんに関して、ヒト状態におけるものを厳密に再現し、こうして、本明細書において記載されている実施例は、ヒトデータ、特定条件および用途と相関することを裏付ける。
したがって、本記載および添付の特許請求の範囲は、本開示に基づいて当業者に明白な、すべての修正および変更を包含することが意図されている。
100 化合物
102 免疫モジュレーター
104 標的指向性部分
106 リンカー
150 化合物
152 免疫モジュレーター
154 標的指向性部分
156 リンカー
1900 がんを処置する方法
1902 細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップ
1904 生体試料を取得するステップ
1906 バイオマーカーの発現のレベルを定量するステップ
1908 試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの各々の発現のレベルを対照におけるこのようなバイオマーカーの発現レベルと比較するステップ
1910 代替治療法を行うステップ
102 免疫モジュレーター
104 標的指向性部分
106 リンカー
150 化合物
152 免疫モジュレーター
154 標的指向性部分
156 リンカー
1900 がんを処置する方法
1902 細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップ
1904 生体試料を取得するステップ
1906 バイオマーカーの発現のレベルを定量するステップ
1908 試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの各々の発現のレベルを対照におけるこのようなバイオマーカーの発現レベルと比較するステップ
1910 代替治療法を行うステップ
Claims (41)
- がんに罹患している対象を処置する方法であって、
第1の治療を前記対象に行うステップであって、前記第1の治療が、リンカーを介してToll様受容体(TLR)アゴニストに結合しているフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む化合物を含む、ステップ、および
第2の治療を前記対象に行うステップであって、前記第2の治療が操作された細胞を含む、ステップ
を含む方法。 - 前記TLRアゴニストが、TLR7、8、9または7/8アゴニストを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の治療が、CAR T細胞による療法または操作された幹細胞による療法を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第1および第2の治療が、同時に、逐次に、連続してまたは交互に行われる、請求項1または2のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の治療の前記化合物の前記TLRアゴニストが、式2-Iの構造(またはそのラジカル)を有するか、または式2-Iの薬学的に許容される塩:
であり、
式2-I中、
R1、R3、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素(H)、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
であり、
R2は、H、-OH、-NH2、-NHR2x、N3、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
であり、
Yは、H、-OH、-NH2、-NHR2x、-O-R2X、-SO-R2x、-SH、-SO3H、-N3、-CHO、-COOH、-CONH2、-COSH、-COR2x、-SO2NH2、アルケニル、アルキニル、アルコキシル、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
であり、
ここで、
R2xおよびR2yはそれぞれ、H、-OH、-CH2-OH、-NH2、-CH2-NH2、-COOMe、-COOH、-CONH2、-COCH3、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、R2zはそれぞれ、-NH2、-NR2qR2q’、-O-R2q、-SO-R2qおよび-COR2qからなる群から独立して選択され、R2qおよびR2q’はそれぞれ、独立して、アルキルまたはHであり、
は、非芳香族、単環式または二環式である、3~10員のN含有複素環であり、
式2-I中、X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、H、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式2-I中、nは、0~30であり、mは、0~4である、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1の治療の前記化合物が、
または薬学的に許容されるその塩である、請求項1または5に記載の方法。 - 前記第1の治療の前記化合物が、以下の式の構造を有するか、または薬学的に許容されるその塩:
である、請求項1に記載の方法。 - 前記TLRアゴニストが、式XまたはXXの構造(または、式XもしくはXXのラジカル)を有するか、または式XもしくはXXの薬学的に許容される塩:
であり、
式XおよびXX中:
R1は、-NH2または-NH-R1Xであり、
R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
であり、
は、3~10員のN含有非芳香族単環式または二環式複素環であり、
式X中、R3は、-OH、-SH、-NH2または-NH-R1Xであり、
式XX中、Xは、CHまたはNであり、
R1X、R2XおよびR2Yはそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される、
請求項1または2のいずれか一項に記載の方法。 - 第1の治療を行う前記ステップが、前記対象に、治療有効量の前記第1の治療の前記化合物を投与または適用するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の治療の前記化合物が、前記対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される、請求項9に記載の方法。
- 前記第1の治療の前記化合物の前記TLRアゴニストが、以下の式の構造(またはそのラジカル)または薬学的に許容されるその塩:
を有しており、
式中、
R1は、アミン基であり、
R2は、単結合、-NH-であり、
R3は、H、アルキル、ヒドロキシ基またはそれらの任意の他の置換されている基であり、
Xは、CH2、NH、OまたはSであり、
前記リンカーは、R1、R2またはR3において結合している、
請求項1、2、9または10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の治療の前記化合物の前記リンカーが、ポリエチレングリコール(PEG)リンカーまたはPEG誘導体リンカーを含む、請求項1、2、9または10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記薬学的に許容される塩が、臭化水素酸塩、クエン酸塩、トリフルオロ酢酸塩、アスコルビン酸塩、塩酸塩、酒石酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、マレイン酸塩、メシル酸塩、ギ酸塩、酢酸塩またはフマル酸塩から選択される、請求項1、2、5、7、9または10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の治療の前記化合物を投与するステップが、前記対象における、抗腫瘍細胞または炎症誘発性シグナル伝達カスケードを活性化する、請求項1、2、4、7、9または10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記抗腫瘍細胞が、T細胞、操作されたT細胞、または前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたT細胞である、請求項14に記載の方法。
- 前記抗腫瘍細胞が、ナチュラルキラー(NK)細胞、操作されたNK細胞、または前駆細胞もしくは幹細胞から調製されたNK細胞である、請求項14に記載の方法。
- 前記抗腫瘍細胞がマクロファージである、請求項14に記載の方法。
- 疾患状態を予防または処置する方法であって、
細胞に前記疾患状態を処置するよう構成されている少なくとも1種の操作された細胞を接触させるステップ、および
細胞に、リンカーを介してフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合されている免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む、少なくとも1つの化合物を接触させるステップであって、前記免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩がパターン認識受容体を標的とする、ステップ
を含む方法。 - 免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む前記少なくとも1つの化合物が、式2-Iの構造(またはそのラジカル)または式2-Iの薬学的に許容される塩
を有するToll様受容体(TLR)アゴニストを含み、
式2-I中、
R1、R3、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素(H)、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
であり、
R2は、H、-OH、-NH2、-NHR2x、N3、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
であり、
Yは、H、-OH、-NH2、-NHR2x、-O-R2X、-SO-R2x、-SH、-SO3H、-N3、-CHO、-COOH、-CONH2、-COSH、-COR2x、-SO2NH2、アルケニル、アルキニル、アルコキシル、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
であり、ここで、
R2xおよびR2yはそれぞれ、H、-OH、-CH2-OH、-NH2、-CH2-NH2、-COOMe、-COOH、-CONH2、-COCH3、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、R2zはそれぞれ、-NH2、-NR2qR2q’、-O-R2q、-SO-R2qおよび-COR2qからなる群から独立して選択され、R2qおよびR2q’はそれぞれ、独立して、アルキルまたはHであり、
は、非芳香族、単環式または二環式である、3~10員のN含有複素環であり、
式2-I中、X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、H、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式2-I中、nは、0~30であり、mは、0~4である、
請求項18に記載の方法。 - 免疫モジュレーターを含む前記少なくとも1つの化合物が、
または薬学的に許容されるその塩である、請求項18または19に記載の方法。 - 前記免疫モジュレーターが、式XまたはXXの構造(または、式XもしくはXXのラジカル)を有するTLRアゴニストを含むか、または式XもしくはXXの薬学的に許容される塩:
であり、
式XおよびXX中:
R1は、-NH2または-NH-R1Xであり、
R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
であり、
は、3~10員のN含有非芳香族単環式または二環式複素環であり、
式X中、R3は、-OH、-SH、-NH2または-NH-R1Xであり、
式XX中、Xは、CHまたはNであり、
R1X、R2XおよびR2Yはそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される、
請求項18に記載の方法。 - 前記細胞が、がんを経験している対象、またはがんを経験するリスクがある対象の細胞を含み、前記細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップが、前記対象に治療有効量の前記少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップをさらに含み、細胞に少なくとも1種の操作された細胞を接触させるステップが、前記対象に治療有効量の前記操作された細胞を投与または適用するステップをさらに含む、請求項18、19または21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの化合物が、前記対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される、請求項18、19または21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象から試料を取得する、または取得しておくステップ
前記試料中の1つまたは複数のバイオマーカーの発現のレベルを定量するステップであって、前記1つまたは複数のバイオマーカーがそれぞれ、ケモカイン(C-Cモチーフ)リガンド18(CCL18)、アルギナーゼ1(Arg1)、マトリックスメタロプロテイナーゼ9(MMP9)、メタロプロテイナーゼ3(TIMP3)、インターロイキン1ベータ(IL-1β)、ヒドロキシプロリン、コラーゲン、血小板由来成長因子(PDGF)、トランスフォーミング成長因子-ベータ(TGFβ)、フォレート受容体ベータ(FRβ)、腫瘍壊死因子アルファ(TNFα)、インターフェロンガンマ(IFN-γ)、マンノース受容体(CD206)、分化抗原群163(CD163)、分化抗原群86(CD86)、インターロイキン6(IL-6)、ケモカイン10(CXCL10)および免疫インターフェロン(IFNα)からなる群から選択される、ステップ、
前記試料中の前記1つまたは複数のバイオマーカーの各々の発現のレベルを、対照におけるこのようなバイオマーカーの発現レベルと比較するステップ、および
CCL18、Arg1、MMP9、TIMP3、IL-1β、PDGF、TGFβ、CD206、CD163、FRβ、ヒドロキシプロリンまたはコラーゲンが、前記対照の前記発現レベルに比べて上方調節されている場合、あるいはTNFα、IFN-γ、IL-6、CXCL10、IFNαおよびCD86のうちの1つもしくは複数が、前記対照の前記発現レベルに比べて下方調節されている、または発現されていない場合、前記対象に治療有効量の非コンジュゲートアゴニストまたは阻害剤および操作された細胞を投与する、または投与しておくステップ
をさらに含む、請求項18に記載の方法。 - 前記フォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログが、フォレート受容体βに特異的であり、前記細胞のフォレート受容体βに結合する、請求項18、19、21または24のいずれか一項に記載の方法。
- がんに罹患している対象を処置する方法であって、
対象に、キメラ抗原受容体(CAR)発現性細胞毒性リンパ球を投与するステップ、および
前記対象に、リンカーを介してToll様受容体(TLR)アゴニストに結合しているフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログを含む化合物を投与するステップ
を含む方法。 - 前記化合物の前記TLRアゴニストが、式2-Iの構造(またはそのラジカル)または式2-Iの薬学的に許容される塩:
を有し、
式2-I中、
R1、R3、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素(H)、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
であり、
R2は、H、-OH、-NH2、-NHR2x、N3、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
であり、
Yは、H、-OH、-NH2、-NHR2x、-O-R2X、-SO-R2x、-SH、-SO3H、-N3、-CHO、-COOH、-CONH2、-COSH、-COR2x、-SO2NH2、アルケニル、アルキニル、アルコキシル、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
であり、ここで、
R2xおよびR2yはそれぞれ、H、-OH、-CH2-OH、-NH2、-CH2-NH2、-COOMe、-COOH、-CONH2、-COCH3、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、R2zはそれぞれ、-NH2、-NR2qR2q’、-O-R2q、-SO-R2qおよび-COR2qからなる群から独立して選択され、R2qおよびR2q’はそれぞれ、独立して、アルキルまたはHであり、
は、非芳香族、単環式または二環式である、3~10員のN含有複素環であり、
式2-I中、X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、H、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式2-I中、nは、0~30であり、mは、0~4である、
請求項26に記載の方法。 - 前記化合物が、
または薬学的に許容されるその塩である、請求項26または27に記載の方法。 - 前記TLRアゴニストが、以下の式の構造(またはそのラジカル)、または薬学的に許容されるその塩:
を有しており、
式中、
R1は、アミン基であり、
R2は、単結合、-NH-であり、
R3は、H、アルキル、ヒドロキシ基またはそれらの任意の他の置換されている基であり、
Xは、CH2、NH、OまたはSであり、
前記リンカーは、R1、R2またはR3において結合している、
請求項26に記載の方法。 - 前記リンカーが、ポリエチレングリコール(PEG)リンカーまたはPEG誘導体リンカーを含み、R3において結合している非放出性リンカーであるか、またはR1 、R2もしくはR3において結合している放出性リンカーのどちらかである、請求項27または29のいずれか一項に記載の方法。
- がん状態を予防または処置する方法であって、
細胞に、少なくとも1つのキメラ抗原受容体(CAR)発現性細胞毒性リンパ球に接触させるステップ、および
細胞に、リンカーを介してフォレートリガンド、またはその機能的断片もしくはアナログに結合されている免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を含む、少なくとも1つの化合物を接触させるステップであって、前記免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩がパターン認識受容体を標的とする、ステップ
を含む方法。 - 前記少なくとも1つの化合物の前記免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、式2-Iの構造(またはそのラジカル)または式2-Iの薬学的に許容される塩
を有するToll様受容体(TLR)アゴニストを含み、
式2-I中、
R1、R3、R4およびR5は、それぞれ独立して、水素(H)、アルキル、アルコキシル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ハロ、ヘテロアリール、-COR2x、
であり、
R2は、H、-OH、-NH2、-NHR2x、N3、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
であり、
Yは、H、-OH、-NH2、-NHR2x、-O-R2X、-SO-R2x、-SH、-SO3H、-N3、-CHO、-COOH、-CONH2、-COSH、-COR2x、-SO2NH2、アルケニル、アルキニル、アルコキシル、-NH-CH2-NH2、-CONH2、-SO2NH2、-NH-CS-NH2、
であり、ここで、
R2xおよびR2yはそれぞれ、H、-OH、-CH2-OH、-NH2、-CH2-NH2、-COOMe、-COOH、-CONH2、-COCH3、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、R2zはそれぞれ、-NH2、-NR2qR2q’、-O-R2q、-SO-R2qおよび-COR2qからなる群から独立して選択され、R2qおよびR2q’はそれぞれ、独立して、アルキルまたはHであり、
は、非芳香族、単環式または二環式である、3~10員のN含有複素環であり、
式2-I中、X1、X2およびX3はそれぞれ、独立して、CRqまたはNであり、Rqはそれぞれ、独立して、H、ハロゲンまたは場合により置換されているアルキルであり、
式2-I中、nは、0~30であり、mは、0~4である、
請求項31に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの化合物が、
または薬学的に許容されるその塩である、請求項31または32に記載の方法。 - 前記免疫モジュレーターが、式XまたはXXの構造(または、式XもしくはXXのラジカル)を有するTLRアゴニストを含むか、または式XもしくはXXの薬学的に許容される塩:
であり、
式XおよびXX中:
R1は、-NH2または-NH-R1Xであり、
R2は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリール、ヘテロアリール、-NH-R2X、-O-R2X、-S-R2X、
であり、
は、3~10員のN含有非芳香族単環式または二環式複素環であり、
式X中、R3は、-OH、-SH、-NH2または-NH-R1Xであり、
式XX中、Xは、CHまたはNであり、
R1X、R2XおよびR2Yはそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、アリール、ビアリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択される、
請求項31に記載の方法。 - 前記細胞に少なくとも1つの化合物を接触させるステップが、前記対象に治療有効量の前記少なくとも1つの化合物を投与または適用するステップをさらに含み、細胞に少なくとも1つのCAR発現性細胞毒性リンパ球を接触させるステップが、前記対象に治療有効量の前記CAR発現性細胞毒性リンパ球を投与または適用するステップをさらに含む、請求項31、32または34のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの化合物が、前記対象に、静脈内、筋肉内、腹腔内、局所的に、または吸入によって投与される、請求項31、32または34のいずれか一項に記載の方法。
- 前記細胞に、前記少なくとも1つの化合物の前記免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩を接触させるステップが、前記対象のM2型マクロファージをM1型マクロファージに再プログラムする、請求項31に記載の方法。
- 前記免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、TLR7、8、9または7/8アゴニストである、請求項37に記載の方法。
- 前記免疫モジュレーターまたは薬学的に許容されるその塩が、TLR7アゴニストであり、前記リンカーが放出性リンカーである、請求項37に記載の方法。
- 前記リンカーが非放出性リンカーである、請求項37または38に記載の方法。
- 前記細胞ががん細胞である、請求項31、32、34または37~39のいずれか一項に記載の方法。
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