FAP激活的治疗剂以及其相关用途制造技术

公开了被成纤维细胞激活蛋白(FAP)选择性地切割和激活的细胞毒性蒽环霉素(例如多柔比星)和其它治疗剂的前药。所述前药用于将细胞毒性和其它制剂靶向递送到表达FAP的组织，包括癌症(例如，实体肿瘤)。也提供了包含所述前药的医药化合物，以及使用所述前药治疗特征在于FAP上调的病症(例如，癌症、纤维变性、和炎症)的方法。症)的方法。

【技术实现步骤摘要】
FAP激活的治疗剂以及其相关用途
[0001]本申请是原案申请日为2015年6月15日、申请号为201580043350.9(国际申请号为PCT/US2015/035798)、专利技术名称为“FAP激活的治疗剂以及其相关用途”的专利申请的分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请要求2014年9月16日提交的美国临时专利申请号62/051,033，和2014年6月13日提交的美国临时专利申请号62/011,989的权益。

技术介绍

[0004]癌症的特征是在没有外部信号的正常调节下的细胞增殖，以及转移并侵入其它组织的潜能。多年来，化疗是多种癌症的主要治疗。传统化疗实质上通过毒化快速分裂的细胞起作用。因此，其对癌细胞本身具有相对低的选择性，出现了掉发、腹泻和其它形式的肠胃不适、以及骨髓抑制的常见副作用。这些偏离目标的副作用常会限制剂量，且一般对疗效造成约束。
[0005]例如，多柔比星(也称为羟基柔红霉素)是一种用于癌症化疗的药物。其是一种蒽环类抗生素，与天然产物柔红霉素密切相关。类似于所有蒽环类，其通过插入DNA起作用，存在危及生命的心脏损伤的最严重的副作用。多柔比星常用于治疗大范围的癌症，包括血液恶性肿瘤、多种癌、和软组织肉瘤。
[0006]抗癌治疗如果选择性地靶向于癌细胞将会被极大地改善。已提出并发展了多种方法以实现癌症治疗剂的选择性靶向的目的。例如，将细胞毒性剂连接至单克隆抗体及能够特异地结合到某些肿瘤抗原的其抗原特异性片段。
[0007]叶酸靶向的脂质体多柔比星(FTL
>‑
Dox)的作用在叶酸受体(FR)
‑
体外过表达肿瘤，尤其在KB人癌细胞中被充分表征。Riviere等人《药物靶向杂志(J Drug Targeting)》19(1):14
‑
24(2011)研究了静脉内注射到患有KB肿瘤的小鼠中的FTL
‑
Dox的抗肿瘤活性。向小鼠施用游离Dox、非靶向的聚乙二醇化脂质体Dox(PL
‑
Dox)、或FTL
‑
Dox的单静脉内注射。FTL和PL类似地累积在肿瘤组织中，但是FTL的循环清除率更快。与接受PL
‑
Dox(20mg/kg)的小鼠相比，利用FTL
‑
Dox(20mg/kg)治疗的小鼠表现出更大的肿瘤生长抑制，以及几乎50％的寿命增加。Riviere等人总结出虽然全身施用的FTL具有提高抗癌药物体内递送的潜能，但是如果实现肿瘤靶向的好处，则其通过表达FR的正常组织的去除必须被阻断。
[0008]膜结合的蛋白酶目前作为肿瘤发生、血管生成、和转移的关键介质出现。成纤维细胞激活蛋白α(FAPα，或简单地FAP；EC 3.4.21.
‑
)(也称为分离酶或170kDa黑素瘤膜结合明胶酶)是一种属于丝氨酸蛋白酶家族的同二聚体整合膜蛋白。Scanlan等人(1994)，《美国国家科学院院刊(Proc Natl Acad Sci USA)》91:5657
‑
61；和WO 97/34927(以引用的方式并入)。
[0009]正常成人组织一般不能表达可检测量的FAP。反之，FAP在上皮癌的反应性基质成纤维细胞、治愈伤口的肉芽组织、以及骨和软组织肉瘤的恶性细胞中表达。FAP被认为涉及在发育、组织修复、和上皮癌发生期间成纤维细胞生长或上皮
‑
间质相互作用的控制。明显
地，大多数常见类型的上皮癌(包括90百分比以上的乳腺、非小细胞肺癌、和结肠直肠癌)含有表达FAP的基质成纤维细胞。Scanlan等人《美国国家科学院院刊》91:5657
‑
61(1994)。因为在成人中，其表达限于病理位点(包括癌症、纤维变性、关节炎、创伤、和炎症)，所以FAP可提供对治疗剂的靶特异性。
[0010]Firestone等人的美国专利号6,613,879(以引用的方式并入)公开了能够通过人FAP的催化作用被转换成细胞毒性或细胞抑制药物的前药。前药包括被FAP识别的切割位点。
[0011]PCT公布WO 2013/033396(以引用的方式并入)公开了蛋白酶体抑制剂的FAP激活的前药，其中蛋白酶体抑制剂连接到FAP底物，使得当蛋白酶体抑制剂因FAP切割而从前药释放时，蛋白酶体抑制剂以500nM或更少的Ki抑制蛋白酶体的蛋白水解活性。

技术实现思路

[0012]本专利技术大体上涉及多种制剂的前药，该前药被成纤维细胞激活蛋白(FAP)选择性地切割以释放制剂。本专利技术的一个方面涉及治疗剂(例如细胞毒性和细胞抑制化合物)的前药，其被成纤维细胞激活蛋白(FAP)选择性地切割和激活。本专利技术的另一个方面涉及显像剂的前药，其被FAP选择性地切割以释放功能性显像剂从而累积在FAP激活的附近。
[0013]在某些实施例中，本专利技术提供用于制剂的成纤维细胞激活蛋白(FAP)依赖性释放的前药，其包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到制剂的FAP底物。在FAP底物被FAP切割时，前药以其活性形式或以易代谢成其活性形式的形式释放制剂。
[0014]在某些实施例中，本专利技术提供一种用于制剂的成纤维细胞激活蛋白(FAP)依赖性释放的前药，其包含通过键或自我牺牲型连接物共价地连接到制剂的FAP底物，其中所述制剂是药物。在FAP底物被FAP切割时，前药以其活性形式或以易代谢成其活性形式的形式释放制剂。前药具有制剂的活性形式的少于50％的治疗活性，以及更优选地少于60％、70％、80％、90％、95％、或甚至98％。FAP底物具有比脯氨酰基内肽酶(EC3.4.21.26；PREP)切割的k
cat
/K
m
高至少10倍的FAP切割的k
cat
/K
m
；以及甚至更优选地高至少100倍、1000倍、5000倍、或甚至10,000倍的k
cat
/K
m
。在某些实施例中，前药的特征可进一步在于以下特征中的一个或多个：
[0015]·
前药具有比单独制剂的治疗指数高至少2倍的治疗指数，以及更优选地高至少5、10、50、100、250、500、1000、5000、或甚至10,000倍；
[0016]·
当基于等效剂量比较时，相对于单独施用制剂，更大百分比的活性制剂位于靶组织(即，表达FAP的组织)中，即，对于前药相对于单独制剂的等效剂量，位于靶组织相对于位于其它组织(例如血液、肝或心脏)的活性制剂的比例高至少2倍，以及优选地高至少5、10、100、或甚至1000倍；
[0017]·
前药的最大耐受剂量比单独制剂的最大耐受剂量高至少2倍，以及甚至更优选地高至少5、10、100、或甚至1000倍；
[0018]·
前药的细胞渗透性比单独制剂的细胞渗透性小至少50％，以及甚至更优选地小至少60％、70％、80％、90％、95％、98％、99％、或甚至99.9％；及/或<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由以下通式表示的前药或其医药上可接受盐，其中：R1表示在生理pH下相对于Cyt
’
减少所述前药的细胞渗透性的部分；R2表示H或(C1‑
C6)烷基；R3表示(C1‑
C6)烷基；R4不存在或表示一个、两个或三个取代基，每个独立地选自(C1‑
C6)烷基、
‑
OH、
‑
NH2或卤素；X表示O；Cyt
’
表示少了一个氢原子的细胞毒性化合物或细胞抑制化合物，条件是Cyt
’
不是蛋白酶体抑制剂、肽或肽部分；以及L表示键或
‑
N(H)
‑
L
‑
表示在FAP切割后代谢以释放Cyt
’
的自我牺牲型连接物，其中所述前药被FAP
+
基质细胞选择性地转换成所述细胞毒性化合物或细胞抑制化合物，且所述前药的细胞渗透性比所述细胞毒性化合物单独的细胞渗透性低至少50％。2.一种由以下通式表示的前药或其医药上可接受盐，其中：R1表示在生理pH下相对于Cyt
’
减少所述前药的细胞渗透性的部分；R2表示H或(C1‑
C6)烷基；R3表示H或(C1‑
C6)烷基；R4表示两个卤素；X表示O；Cyt
’
表示少了一个氢原子的细胞毒性化合物或细胞抑制化合物，条件是Cyt
’
不是蛋白酶体抑制剂、肽或肽部分；以及L表示键或
‑
N(H)
‑
L
‑
表示在FAP切割后代谢以释放Cyt
’
的自我牺牲型连接物，其中所述前药被FAP
+
基质细胞选择性地转换成所述细胞毒性化合物或细胞抑制化合物，且所述前药的细胞渗透性比所述细胞毒性化合物单独的细胞渗透性低至少50％。3.权利要求1所述的前药，其中R4不存在。4.权利要求1
‑
3中任一项所述的前药，其中R1表示杂芳基或
‑
C(＝X)R1表示在生理pH下相对于Cyt
’
减少所述前药的细胞渗透性的N
‑
末端阻断的α氨基酸残基。5.权利要求1
‑
3中任一项所述的前药，其中Cyt
’
表示蒽环霉素、紫杉烷、AKT抑制剂或细
胞毒性核苷类似物。6.权利要求5所述的前药，其中所述蒽环霉素是多柔比星、柔红霉素、地托比星、卡诺比星、表柔比星、依索比星、伊达比星、吡柔比星、阿柔比星、米托蒽醌、放线菌素、博来霉素、普卡霉素或丝裂霉素。7.权利要求1
‑
3中任一项所述的前药，其中L是选自以下的自我牺牲型连接物：His
‑
Ala、对氨基苄氧基羰基(PABC)和2,4
‑
二(羟甲基)苯胺。8.一种医药组合物，其包含：权利要求1
‑
3中任一项所述的前药或其医药上可接受盐；以及医药上可接受载剂。9.权利要求8所述的医药组合物，其中所述前药呈粉末形式以利用适宜媒剂复水。10.权利要求9所述的医药组合物，其中所述前药的粉末形式通过冻干形成。11.权利要求8所述的医药组合物，其中所述医药上可接受载剂包括糖。12.权利要求11所述的医药组合物，其中所述糖是乳糖。13.权利要求9所述的医药组合物，其被配制以利用适宜媒剂复水，用于大剂量注射或连续输注。14.一种用于治疗有需要的受试者的其中成纤维细胞激活蛋白(FAP)上调的病症的方法，所述方法包括将权利要求1
‑
3中任一项所述的前药或其医药上可接受盐施用给有需要的受试者。15.权利要求14所述的方法，其中所述病症选自癌症、纤维变性和炎症。16.一种由以下通式表示的前药或其医药上可接受盐，其中：R1表示(C1‑
C
10
)烷基、(C1‑
C
10
)烷氧基、(C1‑
C
10
)烷基
‑
C(O)
‑
(C1‑
C
10
)烷基、(C3‑
C8)环烷基、(C3‑
C8)环烷基(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：WW巴乔夫钦，H赖，DG桑福德，SE波普劳斯基，W吴，
申请(专利权)人：塔夫茨大学信托人，
类型：发明
国别省市：