[发明专利]抗叶酸剂的叶酸受体结合轭合物

说明书

相关申请的交叉引用

根据35 U.S.C.§1.119(e)，本申请要求于2008年9月17日提交的美国临时专利申请序列第61/097,655号的权益，其公开内容在此整体通过引用并入。

发明背景和概述

叶酸(FA)，或维生素B9，是所有活细胞维持一碳途径正常代谢和核苷酸生物合成所需的必需营养物。这种配体对称作叶酸受体(FR)的细胞表面定向的糖蛋白表现出极高的亲和力(KD～100pM)，该糖蛋白是从细胞外环境中捕捉其配体的糖基磷脂酰肌醇连接的蛋白。叶酸受体(FR)是与叶酸(FA)结合的肿瘤相关膜蛋白且能够在细胞内通过胞吞机制转运与叶酸结合的分子。结合之后，包围FR-配体复合物的质膜将立即内陷以形成内部囊泡，称作内体。囊泡腔的pH通过共定位在内体膜中的质子泵的作用稍微变低，且这种酸化作用可能介导着FR蛋白中的构象改变以释放其所结合的配体从而允许进入胞质。FR还是公认的肿瘤抗原；并且因此，已为了可能的治疗价值探索了开发其存在和功能的方法。

FR-α在正常成人组织中的分布限于一些极化的上皮细胞的顶膜表面，包括肺、脉络丛和一些腺组织。在胚胎滋养层中和近端肾小管上皮细胞的腔表面上也是高表达，后者可能对于叶酸从尿中的重吸收是重要的。然而，在某些癌症类型中FR-α的表达增高。非黏液性卵巢癌(多数卵巢癌)是首个与“过表达”相关的肿瘤类型。一些研究证实了这些肿瘤的～80-90％过表达FR-α。其他妇科癌症(例如，～50％的子宫浆液性肿瘤)也过表达该受体。虽然子宫内膜组织亚型可能较不频繁地表达该受体，但目前为止它是子宫癌的最常见形式。因此，本文认为相当数量的子宫癌患者可能从一些形式的FR-靶向的治疗中受益。被报道的不同频率过表达FR-α的其他肿瘤包括小儿室管膜脑瘤、乳腺肿瘤、结肠肿瘤、肾肿瘤和肺肿瘤，以及间皮瘤。

尽管常被公认的是FA可以和几乎任何分子轭合以介导FR-阳性细胞内部的递送，但并不能预料所有的轭合物以同样的亲和力与FR结合。本文认为例如，与FA部分极接近地连接的大药物也许可以因为空间相互作用，改变FA进入FR的结合口袋的能力。并且，药物的性质也可能是重要的，因为FA分子内部的缔合也许产生可能不会将其自身适当定位进FR的弱结合的轭合物。在任何情况下，当FA将分子递送至靶标位点之后，FA便不再被使用了。因此，本文认为利用在治疗疾病状态中可能具有第二功能的不同的分子进行靶向将是有用的。

本文发现了抗叶酸剂也能够靶向FR，并联合可释放连接体也能够将分子靶向递送到表达FR的细胞。然而，据报道在4℃测定时这种抗叶酸剂的相对亲和力是有较大差异的，这妨碍了使用抗叶酸剂作为靶向配体。本文还非预期地发现与叶酸相比，抗叶酸剂对叶酸受体的相对亲和力是温度依赖的。并且，已发现一些抗叶酸剂的相对亲和力随渐增的温度而提高，而其他抗叶酸剂的相对亲和力随渐增的温度而下降。并且，还有其他抗叶酸剂的相对亲和力在渐增的温度下相对无变化。

本文描述了包括轭合物的化合物、组合物和方法，所述轭合物包含结合叶酸受体的抗叶酸剂、至少一个可释放连接体和一种或多种药物，其中与叶酸相比，在4℃以上的温度时，比如在20℃以上的温度时，在25℃以上的温度时，在30℃以上的温度时，和/或在诸如哺乳动物的生理温度等生理相关的温度时，抗叶酸剂对叶酸受体具有高的相对亲和力。本文还描述了包括轭合物的化合物、组合物和方法，所述轭合物包含结合叶酸受体的抗叶酸剂、至少一个可释放连接体和一种或多种药物，其中与叶酸相比，在4℃以上的温度时，比如在20℃以上的温度时，在25℃以上的温度时，在30℃以上的温度时，和/或在诸如哺乳动物的生理温度等生理相关的温度时，轭合物对叶酸受体具有高的相对亲和力。通常，本文所描述的轭合物是共价的轭合物；然而，应理解的是，形成本文所描述的轭合物的部分的药物可以包括其他结合形式，所述其他结合形式包括但不限于复合物，比如金属螯合物，及其类似物。

在一个实施方案中，本文描述了包括轭合物的化合物、组合物和方法，所述轭合物包含与叶酸相比，在本文所描述的一个或多个温度下，对叶酸受体具有为至少约0.1，至少约0.2，至少约0.25，至少约0.5的相对亲和力的抗叶酸剂。在另一个实施方案中，本文所描述的化合物、组合物和方法包括轭合物，与叶酸相比，所述轭合物在本文所描述的一个或多个温度下，对叶酸受体具有为至少约0.05，至少约0.1，至少约0.2，至少约0.25或至少约0.5的相对亲和力。