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CN105567717A - 结合于191p4d12蛋白的抗体药物偶联物(adc) - Google Patents

结合于191p4d12蛋白的抗体药物偶联物(adc) Download PDF

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Abstract

本文描述了结合191P4D12蛋白及其变体的抗体药物偶联物(ADC)。191P4D12在正常成人组织中显示组织特异性表达，并在表1所列癌中异常表达。因此，本发明的ADC提供一种治疗癌症的治疗组合物。

Description

结合于191P4D12蛋白的抗体药物偶联物(ADC)
相关申请的交叉引用
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511582008250Seqlist.txt 2011年9月27日 41,949字节
关于在联邦资助研究下完成的发明的权利声明
无。
技术领域
本文所述发明涉及结合于称为191P4D12的蛋白的抗体、结合片段及其抗体药物偶联物(ADC)。本发明进一步涉及预后、预防和治疗方法以及用于治疗表达191P4D12的癌症的组合物。
技术背景
癌症是仅次于冠状动脉疾病的导致人类死亡的第二主要病因。全球每年有上百万人死于癌症。根据美国癌症协会(AmericanCancerSociety)所报道，仅在美国，癌症引起的死亡每年超过五十万人，并且每年新增诊断病例超过一百二十万。虽然由心脏病引起的死亡已显著下降，但由癌症引起的死亡总体呈上升趋势。预计到下世纪早期，癌症将成为主要死因。
全球有数种癌症明显成为头号杀手。特别是肺癌、前列腺癌、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、卵巢癌和膀胱癌代表了癌症死亡的主要原因。这些癌症以及几乎所有其它癌症共有一个常见致死特性。癌的转移疾病是致命的，很少有例外。此外，即使那些患者最初在原发性癌中存活下来，但一般经验表明他们的生命发生极大改变。由于意识到可能会复发或治疗失败，许多癌症患者经历严重焦虑。许多患者在治疗后经历身体虚弱。此外，许多癌症患者会经历复发。
前列腺癌在全球男性最常见癌症中位居第四。在北美和北欧，前列腺癌是男性中迄今为止最常见的癌症并且是男性癌症死亡的第二主要原因。仅在美国，每年超过30,000男性死于该疾病，仅次于肺癌。虽然这些数据惊人，但仍没有对转移性前列腺癌的有效治疗。前列腺手术切除、辐射治疗、激素去除治疗、手术阉割和化疗继续为主要治疗方法。不幸的是，这些治疗对许多人没有功效并且经常与不希望发生的后果相关联。
在诊断前沿，缺乏可确切检测早期局部肿瘤的前列腺癌标记物仍然极大限制该疾病的诊断和处理。虽然血清前列腺特异性抗原(PSA)试验已经是很有用的工具，但广泛认为其在几个重要方面上缺乏特异性和总体实用性。
通过小鼠中产生可概括不同疾病分期的前列腺癌异种移植，改善了在前列腺癌其它特异性标记物鉴定方面的进展。LAPC(洛杉矶前列腺癌)异种移植物是一种已在重症联合免疫缺陷(SCID)小鼠中存活传代的前列腺癌异种移植物，并显示模拟从雄激素依赖性转为雄激素非依赖性的能力(Klein等,1997,Nat.Med.3:402)。更近期的已鉴定前列癌标记物包括PCTA-1(Su等,1996,Proc.Natl.Acad.Sci.USA93:7252)、前列腺特异性膜抗原(PSMA)(Pinto等,ClinCancerRes1996年9月2日(9):1445-51)、STEAP(Hubert,等,ProcNatlAcadSciUSA.1999年12月7日；96(25):14523-8)和前列腺干细胞抗原(PSCA)(Reiter等,1998,Proc.Natl.Acad.Sci.USA95:1735)。
虽然先前所鉴定的标记物(例如PSA)促进了对诊断和治疗前列腺癌的努力，但仍需要鉴定其它的前列腺癌和相关癌症的标记物和治疗靶标来进一步改善诊断和治疗。美国在2000年出现了估计130,200例结直肠癌，其中包括93,800例结肠癌和36,400例直肠癌。
结直肠癌是男性和女性中第三大常见癌症。发生率在1992年至1996年期间显著下降(每年-2.1％)。研究显示，这些下降是由于增加筛选和息肉切除，其防止息肉发展为浸润性癌。2000年估计出现56,300例死亡(47,700例结肠癌，8,600例直肠癌)，占所有美国癌症死亡人数的约11％。
目前，外科手术是最常见的结直肠癌治疗形式，而且经常治愈尚未扩散的癌症。大多数患者在手术前后接受化疗或化疗加放疗，这些患者的癌已使肠壁严重穿孔或已经扩散至淋巴结。偶尔需要对结肠癌进行结肠造口术(做腹部开口来清除机体排泄物)但对直肠癌很少需要。仍然需要对结直肠癌的有效诊断和治疗方法。
在美国所有新增癌症病例中，膀胱癌在男性中约为5％(第五大最常见肿瘤)和在女性中约为3％(第八大最常见肿瘤)。所述发病率缓慢上升，同时在较年长人群中上升。1998年估计有54,500例，其中包括男性39,500例和女性15,000例。在美国经年龄调整的发病率就男性而言为每100,000人中32例，女性为每100,000人中8例。历史上的男性/女性3:1比例可能发生下降，该下降与女性吸烟模式有关。1998年估计有11,000例膀胱癌引起的死亡(男性7,800例和女性3,900例)。膀胱癌的发生率和死亡率随年龄大幅上升，而且随着人口老龄化该问题将日益严重。
大多数膀胱癌在膀胱中复发。将膀胱经尿道切除(TUR)和膀胱内化疗或免疫治疗联用来控制膀胱癌。膀胱癌的多病灶和复发特性表明TUR的局限。大多数肌肉浸润性癌症不能仅通过TUR被治愈。根治性膀胱切除术和尿流改道术是去除癌的最有效方法但带有对泌尿和性功能不可否认的影响。仍然极需有益于膀胱癌患者的治疗方法。
2000年估计有164,100例新增肺癌和支气管癌，占所有美国癌症诊断的14％。肺癌和支气管癌发生率在男性中显著下降，从1984年每100,000人中86.5例的高发生率降至1996年的70.0例。二十世纪90年代，女性中的上升率开始变慢。1996年，女性中的发生率是每100,000人中42.3例。
2000年肺癌和支气管癌导致估计156,900人死亡，在所有癌症死亡中占28％。1992年至1996年期间，肺癌在男性中的死亡率显著下降(每年-1.7％)而在女性中的死亡率仍然显著上升(每年0.9％)。1987年以来，每年死于肺癌的女性多于死于乳腺癌的女性，而乳腺癌是40年来女性癌症死亡的主要原因。肺癌发生率和死亡率下降最可能的原因是过去30年里吸烟率下降；然而女性中下降的吸烟模式滞后于男性中的那些。重要的是，虽然成人烟草使用下降已减慢，但年轻人的烟草使用再次上升。
通过癌症的类型和分期来决定对肺癌和支气管癌的治疗选择，该治疗选择包括外科手术、放射治疗和化疗。对于许多局部癌，通常将外科手术作为治疗选择。因为该疾病常随着发现时间扩散，经常需要将放射治疗和化疗与外科手术联用。小细胞肺癌的治疗选择是单独使用化疗或联用化疗和放疗；该方案中，较大比例的患者得到减轻，其中一些病例会长时间持续。然而持续需要肺癌和支气管癌的有效治疗以及诊断方法。
2000年期间美国女性中预期发生估计182,800例乳腺癌新增浸润性病例。另外，2000年预期诊断大约1,400例男性乳腺癌新增病例。在二十世纪80年代每年约4％的上升之后，女性的乳腺癌发生率在二十世纪90年代停止上升至每100,000人中约110.6例。
仅在美国，2000年估计有41,200例由乳腺癌引起的死亡(40,800例女性,400例男性)。在女性癌症死亡中乳腺癌排在第二位。根据最新数据，1992年至1996年期间死亡率显著下降且在年轻女性(包括白人和黑人)中达到最大下降。这些下降的发生很可能是由于较早检测和改善的治疗。
考虑到医疗环境和患者偏好，乳腺癌的治疗可包括病灶切除术(肿瘤的局部切除)和手臂下方淋巴结切除；乳房切除术(乳腺外科切除)和手臂下方淋巴结切除；放射治疗；化疗；或激素治疗。经常将两种或多种方法联用。许多研究显示，对于早期疾病，病灶切除术加放疗之后的长期存活率与改良根治性乳房切除术后的存活率相似。再造技术的显著进步提供了乳房切除后乳房再造的数种选择。近来，该再造已与乳房切除同时完成。
局部切除原位导管肿瘤(DCIS)和适量周围正常乳腺组织可防止DCIS局部复发。对乳腺的辐射和/或他莫昔芬可降低剩余乳腺组织中DCIS的发生几率。这点很重要，因为如果不治疗DCIS，就会发展为浸润性乳腺癌。然而，这些治疗有严重的副作用或后遗症。因此，需要有效的乳腺癌治疗。
2000年美国估计有23,1000例卵巢癌新增病例。其占所有女性癌症的4％并在妇科癌症中排第二。1992年至1996年期间，卵巢癌发生率显著下降。2000年估计有14,000例卵巢癌引起的死亡。相比其它任何的女性生殖系统癌症，卵巢癌导致更高的死亡率。
卵巢癌的治疗选择是外科手术、辐射治疗和化疗。外科手术通常包括切除一侧或两侧卵巢、输卵管(输卵管-卵巢切除术)、和子宫(子宫切除术)。在一些极早期肿瘤中只切除涉及的卵巢，尤其是希望生孩子的年轻女性。在晚期疾病中，尝试切除所有腹内疾病以提高化疗作用。仍然极需卵巢癌的有效治疗选择。
2000年美国估计有28,300例胰腺癌新增病例。在过去的20年中，胰腺癌率在男性中已下降。女性中的疾病率保持恒定但可能开始下降。2000年胰腺癌在美国导致估计28,200例死亡。在过去的20年里，男性中的致死率出现微小但显著的下降(每年约–0.9％)，而女性中略有上升。
胰腺癌的治疗选择是外科手术、辐射治疗和化疗。这些治疗选择在许多患者中可延长存活率和/或缓解症状但不可能使大部分人痊愈。极需针对癌症的其它治疗和诊断选择。其包括使用抗体、疫苗和小分子作为治疗方法。此外，也需要使用这些方法作为研究工具来诊断、检测、监控，以及所有癌症治疗和研究领域的其它现有技术。
正在认识到单克隆抗体(mAb)(G.Kohler和C.Milstein,Nature256:495-497(1975))的治疗实用性。单克隆抗体现已认可作为移植、癌症、传染病、心血管疾病和炎症的疗法。不同同种型具有不同的效应功能。该功能差异反映在各种免疫球蛋白同种型的不同三维结构中(P.M.Alzari等,AnnualRev.Immunol.,6:555-580(1988))。
因为小鼠便于免疫并且识别大部分人抗原为外来物，有治疗潜力的抗人靶标mAb一般具有鼠来源。然而，鼠mAb作为人疗法有内在缺点。由于mAb在人中的循环半衰期比人抗体较短，它们需要更高频率的给药。更严重的是，向人免疫系统重复给予鼠抗体会引起人免疫系统应答，该应答是通过识别小鼠蛋白为外来物并产生人抗小鼠抗体(HAMA)应答。该HAMA应答可导致变态反应并从系统中快速清除鼠抗体，从而造成无效的鼠抗体治疗。为避免该影响，已尝试在小鼠中建立人免疫系统。
起初尝试是希望建立转基因小鼠，该小鼠能响应具有人序列抗体的抗原(参见Bruggemann等,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA86:6709-6713(1989))，但受到能通过可用克隆载剂来稳定维持的DNA量的限制。利用酵母人造染色体(YAC)克隆载体示范将人Ig基因座的大种系片段引入到转基因哺乳动物。使用YAC将发现于人基因组并以相同间隔排列的基本上大部分人V、D和J区基因和人恒定区引入到小鼠中。该转基因小鼠系称为小鼠并可从安进福利蒙特公司(AmgenFremont,Inc.)市售获得(加利福尼亚州福利蒙特)。
发明内容
本发明提供结合于191P4D12蛋白和191P4D12蛋白多肽片段的抗体、结合片段及其抗体药物偶联物(ADC)。在一些实施方式中，本发明包括与治疗剂偶联的全人抗体。在某些实施方式中，附带条件为不编码图3中完整的核酸序列和/或不制备图2中完整的氨基酸序列。在某些实施方式中，编码图3中完整的核酸序列和/或制备图2中完整的氨基酸酸序列，两者中任一种分别采用人单位剂型。
本发明还提供各种免疫原性或治疗组合物(例如抗体药物偶联物)和表达191P4D12(例如表I所列组织的癌症)的癌症治疗策略。
附图说明
图1.191P4D12的cDNA(SEQIDNO:1)和氨基酸序列(SEQIDNO:2)示于图1。起始甲硫氨酸用下划线表示。开放阅读框从包含终止密码子的核酸264-1796开始延伸。
图2A-B.191P4D12抗体的核酸和氨基酸序列。图2A.Ha22-2(2,4)6.1重链的cDNA(SEQIDNO:3)和氨基酸序列(SEQIDNO:4)。双下划线表示前导序列，下划线表示重链可变区以及虚线下划线表示人IgG1恒定区。图2B.Ha22-2(2,4)6.1轻链的cDNA(SEQIDNO:5)和氨基酸序列(SEQIDNO:6)。双下划线表示前导序列，下划线表示轻链可变区以及虚线下划线表示人κ恒定区。
图3A-B.191P4D12抗体的氨基酸序列。图3A.Ha22-2(2,4)6.1重链的氨基酸序列(SEQIDNO:7)。双下划线表示前导序列，下划线表示重链可变区以及虚线下划线表示人IgG1恒定区。图3B.Ha22-2(2,4)6.1轻链的氨基酸序列(SEQIDNO:8)。双下划线表示前导序列，下划线表示轻链可变区以及虚线下划线表示人κ恒定区。
图4A-B.Ha22-2(2,4)6.1抗体与人Ig种系的比对。图4A.Ha22-2(2,4)6.1重链(SEQIDNO:3、4的一部分)与人Ig种系VH3-48(SEQIDNO:9)的比对。图4B.Ha22-2(2,4)6.1轻链(SEQIDNO:5、6的一部分)与人Ig种系L5(SEQIDNO:10)的比对。
图5A-B.Ha22-2(2,4)6.1MAb结合试验。图5A：用来自杂交瘤或CHO细胞的Ha22-2(2,4)6.1Mab染色大鼠-对照和大鼠-191P4D12细胞。用流式细胞术检测结合。结果显示CHO细胞中重组表达的Ha22-2(2,4)6.1Mab被分泌并特异性结合于细胞表面的191P4D12。图5B：用ELISA就结合重组191P4D12纯化的胞外蛋白测试来自杂交瘤或CHO细胞的Ha22-2(2,4)6.1MAb。结果显示191P4D12蛋白与衍生自CHO和杂交瘤的Ha22-2(2,4)6.1结合情况一致。
图6.通过FACS采用PC3-人-191P4D12细胞的Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE亲和性检测。该亲和性是0.69Kd。
图7.通过FACS采用PC3-短尾猴-191P4D12细胞的Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE亲和性检测。该亲和性是0.34Kd。
图8.通过FACS采用PC3-大鼠-191P4D12细胞的Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE亲和性检测。该亲和性是1.6Kd。
图9A-D.Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE介导的细胞毒性。图9A：采用PC3-人-191P4D12细胞的细胞毒性试验。图9B：采用PC3-短尾猴-191P4D12细胞的细胞毒性试验。图9C：采用PC3-大鼠-191P4D12细胞的细胞毒性试验。图9D：采用PC3-Neo细胞的细胞毒性试验。
图10.通过FACS对Ha22-2(2,4)6.1MAb的结构域作图。
图11.通过蛋白质印迹分析对Ha22-2(2,4)6.1MAb的结构域作图。
图12.评价SCID小鼠中人肺癌异种移植物AG-L4的皮下肿瘤形成模型的Ha22-2(2,4)6.1MAb。结果显示191P4D12MAb没有显著抑制SCID小鼠中人肺癌异种移植物AG-L4的肿瘤生长。
图13.评价SCID小鼠中人胰腺癌异种移植物HPAC的皮下肿瘤形成模型的Ha22-2(2,4)6.1MAb。该结果显示，与对照抗体相比，191P4D12MAb没有抑制SCID小鼠中人胰腺异种移植物的肿瘤生长。
图14.评价SCID小鼠中人胰腺癌异种移植物AG-Panc3的皮下肿瘤形成模型的Ha22-2(2,4)6.1MAb。该结果显示，与对照抗体相比，191P4D12MAb没有抑制SCID小鼠中人胰腺异种移植物的肿瘤生长。
图15.Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人肺癌异种移植物AG-L4中的功效。结果显示，相比经处理和未经处理的对照，用Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制裸小鼠中皮下植入的AG-L4肺癌异种移植物的生长。
图16.Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人乳腺癌异种移植物BT-483中的功效。结果显示，相比经处理和未经处理的对照ADC，用Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制SCID小鼠中皮下植入的BT-483乳腺肿瘤异种移植物的生长。
图17.Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人膀胱癌异种移植物AG-B1中的功效。结果显示，相比对照ADC，用Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制AG-B1膀胱癌异种移植物的生长。
图18.Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人胰腺癌异种移植物AG-Panc2中的功效。结果显示，相比对照ADC，用Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制AG-Panc2胰腺癌异种移植物的生长。
图19.Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人肺癌异种移植物AG-Panc4的功效。结果显示，相比对照ADC，用Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制AG-Panc4胰腺癌异种移植物的生长。
图20.相当剂量的Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人膀胱癌异种移植物AG-B8中的功效。结果显示，相比5mg/kg的Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE，用10mg/kg的Ha22-2(2,4)6-vcMMAE处理显著抑制AG-B8膀胱癌异种移植物的生长。
图21A-N.通过IHC检测癌症患者样本中的191P4D12蛋白。图21A-B显示膀胱癌样品。图21C-D显示乳腺癌样品。图21E-F显示胰腺癌样品。图21G-H显示肺癌样品。图21I-J显示卵巢癌样品。图21K-L显示食道癌样品。图21M-N显示头颈癌样品。
图22A-B.显示用于通过SPR测定HHa22-2(2,4)6.1Mab和Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE与经纯化重组191P4D12(ECD氨基酸1-348)的亲和性的结合曲线。
图23A-D.显示Ha22-2(2,4)6.1与表达191P4D12的PC3细胞(图23A)和来自短尾猴(图23B)、大鼠(图23C)、和小鼠(图23D)的直向同源物的结合。
图24A-D.显示Ha22-2(2,4)6.1与双突变A76I，S91N的结合类似鼠直向同源物的结合。
图25.显示使用PyMOL的基于191P4D12家族成员已公开晶体结构数据以及含Ig结构域蛋白的191P4D12V结构域模型。显示Ala-76(斑点)和Ser-91(交叉阴影)的位点。
图26A-C.显示FACS评价Ha22-2(2,4)6.1MAb与V结构域表达细胞(图26A)以及野生型191P4D12(图26B)的结合，但不结合于较早产生的C1C2结构域表达细胞(图26C)。
发明详述
章节概述
I.)定义
II.)191P4D12抗体
III.)抗体-药物偶联物总述
III(A).美坦西醇
III(B).耳他汀(Auristatin)和尾海兔素(dolostatin)
III(C).卡奇霉素
III(D).其它细胞毒剂
IV.)与191P4D12结合的抗体药物偶联物
V.)接头单元
VI.)拉伸单元
VII.)氨基酸单元
VIII.)间隔单元
IX.)药物单元
X.)药物加载
XI.)测定ADC细胞毒性的方法
XII.)治疗表达191P4D12的癌症
XIII.)将191P4D12作为靶标用于基于抗体的治疗
XIV.)191P4D12ADC混合物
XV.)联合治疗
XVI.)试剂盒/制品的生产
I.)定义：
除非另外定义，本文使用的所有专业术语、符号和其它科学术语或专有词汇旨在具有本发明所属领域技术人员通常所理解的含义。在一些情况中，本文出于阐明和/或便于引用目的对具有常规理解含义的术语加以限定，本文中包括此类限定不必定理解为表示与本领域常规理解的显著差异。本文所述或所引用的许多技术和方法已由本领域技术人员充分理解并通常通过常规方法采用，例如，Sambrook等MolecularCloning:ALaboratoryManual(《分子克隆：实验室手册》)第2版(1989)纽约州冷泉港的冷泉港实验室出版社(ColdSpringHarborLaboratoryPress)中描述的广泛应用的分子克隆方法。适当时，除非另有说明，涉及使用市售可得试剂盒和试剂的过程通常按生产商给出的方案和/或参数进行。
本文使用商标名时，除非另有说明，引用该商标名也指该商标名产品的产品制剂、通用名药和活性药物成分。
术语“晚期癌症”、“局部晚期癌症”、“晚期疾病”和“局部晚期疾病”是指已通过相关组织囊延伸的癌症，并且包括美国泌尿协会(AmericanUrologicalAssociation)(AUA)系统下的C期疾病、Whitmore-Jewett系统下的C1-C2期疾病和TNM(肿瘤、淋巴结、转移)系统下的T3-T4期和N+疾病。总体而言，不推荐局部晚期疾病患者接受外科手术，而且相比患有临床局部(器官限定的)癌症的患者，这些患者基本上具有较少的有利结果。
缩写“AFP”指二甲基缬氨酸-缬氨酸-海兔异亮氨酸(dolaisoleuine)-海兔脯氨酸-苯丙氨酸-对苯二胺(参见下文式XVI)。
缩写“MMAE”指单甲基耳他汀E(参见下文式XI)。
缩写“AEB”指耳他汀E与乙酰基苯甲酸反应生成的酯(参见下文式XX)。
缩写“AEVB”指耳他汀E与苯甲酰戊酸反应生成的酯(参见下文式XXI)。
缩写“MMAF”指度缬氨酸-缬氨酸-海兔异亮氨酸-海兔脯氨酸-苯丙氨酸(dovaline-valine-dolaisoleunine-dolaproine-phenylalanine)(参见下文式XVIV)。
除非另有说明，术语“烷基”指具有约1-20个碳原子(以及其间的碳原子范围和碳原子具体数目的所有组合和亚组合)，优选约1-8个碳原子的饱和直链或支链烃。烷基的例子是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-2-丁基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、3-甲基-2-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-1-丁基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、3-甲基-3-戊基、2-甲基-3-戊基、2,3-二甲基-2-丁基和3,3-二甲基-2-丁基。
单独或作为另一基团一部分的烷基可任选地被一个或多个基团，优选1-3个基团(以及选自卤素的任何额外取代基)取代，这些基团包括但不限于：-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH2、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)2、-NHC(O)R’、-SR’、-SO3R’、-S(O)2R’、-S(O)R’、-OH、＝O、-N3、-NH2、-NH(R’)、-N(R’)2和-CN，其中R’各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基，其中所述-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、和-C2-C8炔基可任选进一步被一个或多个基团取代，这些基团包括但不限于：-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R”、-OC(O)R”、-C(O)OR”、-C(O)NH2、-C(O)NHR”、-C(O)N(R”)2、-NHC(O)R”、-SR”、-SO3R”、-S(O)2R”、-S(O)R”、-OH、-N3、-NH2、-NH(R”)、-N(R”)2和-CN，其中R”各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基。
除非另有说明，术语“烯基”和“炔基”指具有约2-20个碳原子(以及其间的碳原子范围和碳原子具体数目的所有组合和亚组合)，优选约2-8个碳原子的直链和支链碳链。烯基链的链中具有至少一个双键，炔基链的链中具有至少一个三键。烯基的例子包括但不限于：乙烯或乙烯基、丙烯基、-1-丁烯基、-2-丁烯基、-异丁烯基、-1-戊烯基、-2-戊烯基、-3-甲基-1-丁烯基、-2-甲基-2-丁烯基和-2、3-二甲基-2-丁烯基。炔基的例子包括但不限于：乙炔类(acetylenic)、炔丙基、乙炔基(acetylenyl)、丙炔基、-1-丁炔基、-2-丁炔基、-1-戊炔基、-2-戊炔基、和3-甲基-1-丁炔基。
单独或作为另一基团一部分的烯基和炔基可任选地被一个或多个基团，优选1-3个基团(以及选自卤素的任何额外取代基)取代，这些基团包括但不限于：-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH2、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)2、-NHC(O)R’、-SR’、-SO3R’、-S(O)2R’、-S(O)R’、-OH、＝O、-N3、-NH2、-NH(R')、-N(R’)2和-CN，其中R’各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基，其中所述-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基和-C2-C8炔基可任选进一步被一个或多个取代基取代，这些取代基包括但不限于：-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2C8炔基)、-芳基、-C(O)R”、-OC(O)R”、-C(O)OR”、-C(O)NH2、-C(O)NHR”、-C(O)N(R”)2、-NHC(O)R”、-SR”、-SO3R”、-S(O)2R”、-S(O)R”、-OH、-N3、-NH2、-NH(R”)、-N(R”)2和-CN，其中R”各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基。
除非另有说明，术语“亚烷基”指某一饱和支链或直链烃基，所述饱和支链或直链烃基具有约1-20个碳原子(以及其间的碳原子范围和碳原子具体数目的所有组合和亚组合)，优选约1-8个碳原子，并具有通过除去母体烷的同一个或两个不同碳原子上两个氢原子而产生的两个单价游离基中心。典型的亚烷基包括但不限于：亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、1,4-亚环己基等。单独或作为另一基团一部分的亚烷基可任选地被一个或多个基团，优选1-3个基团(以及选自卤素的任何额外取代基)取代，这些基团包括但不限于：-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH2、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)2、-NHC(O)R’、-SR’、-SO3R’、-S(O)2R’、-S(O)R’、-OH、＝O、-N3、-NH2、-NH(R’)、-N(R’)2和-CN，其中R’各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基，其中所述-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、和-C2-C8炔基可任选进一步被一个或多个取代基取代，这些取代基包括但不限于：-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R”、-OC(O)R”、-C(O)OR”、-C(O)NH2、-C(O)NHR”、-C(O)N(R”)2、-NHC(O)R”、-SR”、-SO3R”、-S(O)2R”、-S(O)R”、-OH、-N3、-NH2、-NH(R”)、-N(R”)2和-CN，其中R”各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基。
除非另有说明，术语“亚烯基”指含有至少一个碳-碳双键的任选取代亚烷基。示范性亚烯基包括例如，亚乙烯基(-CH＝CH-)和亚丙烯基(-CH＝CHCH2-)。
除非另有说明，术语“亚炔基”指含有至少一个碳-碳三键的任选取代亚烷基。示范性亚炔基包括例如，亚乙炔基(-C≡C-)、炔丙基(-CH2C≡C-)和4-戊炔(-CH2CH2CH2C≡CH-)。
除非另有说明，术语“芳基”指通过除去母体芳环系统中一个碳原子上的一个氢原子而获得的6-20个碳原子(以及其间的碳原子范围和碳原子具体数目的所有组合和亚组合)的单价芳族烃基。示范性结构中，某些芳基用“Ar”表示。典型的芳基包括但不限于：衍生自苯、取代的苯、苯基、萘、蒽、联苯基等的基团。
单独或作为另一基团一部分的芳基可任选地被一个或多个基团，优选1-5个基团或甚至1-2个基团取代，这些基团包括但不限于：-卤素、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH2、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)2、-NHC(O)R’、-SR’、-SO3R’、-S(O)2R’、-S(O)R’、-OH、-NO2、-N3、-NH2、-NH(R’)、-N(R’)2和-CN，其中R’各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基，其中所述-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、和-芳基可任选进一步被一个或多个基团取代，这些基团包括但不限于：-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R”、-OC(O)R”、-C(O)OR”、-C(O)NH2、-C(O)NHR”、-C(O)N(R”)2、-NHC(O)R”、-SR”、-SO3R”、-S(O)2R”、-S(O)R”、-OH、-N3、-NH2、-NH(R”)、-N(R”)2和-CN，其中R”各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基。
除非另有说明，术语“亚芳基”指任选取代的二价芳基(即通过除去母体芳环系统的同一个或两个不同碳原子上的两个氢原子获得)，它可以是邻位、间位或对位构型，如以下结构所示(以苯基作为示范性芳基)。
典型的“-(C1-C8亚烷基)芳基”、“-(C2-C8亚烯基)芳基”和“-(C2-C8亚炔基)芳基”包括但不限于：苄基、2-苯基乙-1-基、2-苯基乙烯-1-基、萘基甲基、2-萘基乙-1-基、2-萘基乙烯-1-基、萘并苄基、2-萘并苯基乙烷-1-基等。
除非另有说明，术语“杂环”指具有3-14个环原子(也称为环成员)的单环、双环或多环系统，其中至少一个环中的至少一个环原子是选自N、O、P或S的杂原子(包括其间的碳原子和杂原子的范围和具体数目的所有组合和亚组合)。杂环可具有独立选自N、O、P或S的1-4个环杂原子。可氧化杂环中一个或多个N、C或S原子。单环杂环优选具有3-7个环原子(如2-6个碳原子和1-3个独立选自N、O、P或S的杂原子)，双环杂环优选具有5-10个环成员(如4-9个碳原子和1-3个独立选自N、O、P或S的杂原子)。包含杂原子的环可以是芳环或非芳环。除非另有说明，杂环在可产生稳定结构的任何杂原子或碳原子处连接于其侧基。
杂环的描述参见Paquette，“PrinciplesofModernHeterocyclicChemistr”(《现代杂环化学原理》)(W.A.Benjamin，纽约，1968)，特别是第1、3、4、6、7和9章；TheChemistryofHeterocyclicCompounds,AseriesofMonographs(《杂环化合物的化学：专题论文集》)(约翰韦利森公司(JohnWiley&Sons)，纽约，1950年至今)，具体是第13、14、16、19和28卷；和J.Am.Chem.Soc.82:5566(1960)。
“杂环”基团的例子包括例如但不限于，吡啶基、二氢吡啶基、四氢吡啶基(哌啶基)、噻唑基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、四唑基、苯并呋喃基、硫萘基、吲哚基、假吲哚基、喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、哌啶基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、2-吡咯烷酮基、吡咯啉基、四氢呋喃基、双四氢呋喃基、四氢吡喃基、双四氢吡喃基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、十氢喹啉基、八氢异喹啉基、吖辛因基、三嗪基、6H-1,2,5-噻二嗪基、2H,6H-1,5,2-二噻嗪基、噻吩基、噻蒽基、吡喃基、异苯并呋喃基、色烯基、呫吨基、酚黄素基(phenoxathinyl)、2H-吡咯基、异噻唑基、异噁唑基、吡嗪基、哒嗪基、中氮茚基、异吲哚基、3H-吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、蝶啶基、4H-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、嘧啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、呋咱基、吩噁嗪基、异色满基、色满基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、哌嗪基、二氢吲哚基、异二氢吲哚基、奎宁环基、吗啉基、噁唑烷基、苯并三唑基、苯并异噁唑基、羟吲哚基、苯并噁唑啉基和靛红酰基(isatinoyl)。优选的“杂环”基团包括但不限于：苯并呋喃基、苯并苯硫基、吲哚基、苯并吡唑基、香豆素基(coumarinyl)、异喹啉基、吡咯基、苯硫基、呋喃基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、三唑基、喹啉基、嘧啶基、吡啶基、吡啶酮基、吡嗪基、哒嗪基、异噻唑基、异噁唑基和四唑基。
单独或作为另一基团一部分的杂环基团可任选地被一个或多个基团，优选1-2个基团取代，这些基团包括但不限于：-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH2、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)2、-NHC(O)R’、-SR’、-SO3R’、-S(O)2R’、-S(O)R’、-OH、-N3、-NH2、-NH(R’)、-N(R’)2和-CN，其中R’各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基，其中所述-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基和-芳基可进一步被一个或多个基团任选取代，这些基团包括但不限于：-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R”、-OC(O)R”、-C(O)OR”、-C(O)NH2、-C(O)NHR”、-C(O)N(R”)2、-NHC(O)R”、-SR”、-SO3R”、-S(O)2R”、-S(O)R”、-OH、-N3、-NH2、-NH(R”)、-N(R”)2和-CN，其中R”各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或芳基。
例如但不限于，碳-键合杂环可以在以下位置发生键合：吡啶的2、3、4、5或6位；哒嗪的3、4、5或6位；嘧啶的2、4、5或6位；吡嗪的2、3、5或6位；呋喃、四氢呋喃、硫代呋喃(thiofuran)、噻吩(thiophene)、吡咯或四氢吡咯的2、3、4或5位；噁唑、咪唑或噻唑的2、4或5位；异噁唑、吡唑或异噻唑的3、4或5位；吖丙啶的2或3位；氮杂环丁烷的2、3或4位；喹啉的2、3、4、5、6、7或8位；或异喹啉的1、3、4、5、6、7或8位。更一般地，碳键合杂环包括2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、5-吡啶基、6-吡啶基、3-哒嗪基、4-哒嗪基、5-哒嗪基、6-哒嗪基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基、2-吡嗪基、3-吡嗪基、5-吡嗪基、6-吡嗪基、2-噻唑基、4-噻唑基或5-噻唑基。
例如但不限于，氮键合杂环可以在吖丙啶、氮杂环丁烷、吡咯、吡咯烷、2-吡咯啉、3-吡咯啉、咪唑、咪唑烷、2-咪唑啉、3-咪唑啉、吡唑、吡唑啉、2-吡唑啉、3-吡唑啉、哌啶、哌嗪、吲哚、二氢吲哚或1H-吲唑的1位；异吲哚或异二氢吲哚的2位；吗啉的4位；和咔唑或β-咔啉的9位键合。更一般地，氮键合杂环包括1-吖丙啶基、1-吖丁啶基(1-azetedyl)、1-吡咯基、1-咪唑基、1-吡唑基和1-哌啶基。
除非另有说明，术语“碳环”指具有3-14个环原子(以及其间的碳原子范围和碳原子具体数目的所有组合和亚组合)且所有环原子都是碳原子的饱和或不饱和的非芳族单环、双环或多环系统。单环碳环优选具有3-6个环原子，更优选具有5或6个环原子。双环碳环优选具有7-12个环原子，如排列为双环[4,5]、[5,5]、[5,6]或[6,6]系统，或具有9或10环原子，排列为双环[5,6]或[6,6]系统。术语“碳环”包括例如，融合于芳环的单环碳环(如，融合于苯环的单环碳环)。碳环优选具有3-8个碳环原子。
单独或作为另一基团一部分的碳环基团可任选地被一个或多个基团，优选1-2个基团(以及选自卤素的任何额外取代基)取代，这些基团包括但不限于：-卤素、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH2、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)2、-NHC(O)R’、-SR’、-SO3R’、-S(O)2R’、-S(O)R’、-OH、＝O、-N3、-NH2、-NH(R’)、-N(R’)2和-CN、其中R’各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基，其中所述-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)和-芳基可进一步被一个或多个取代基任选取代，这些取代基包括但不限于：-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、-卤素、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C2-C8烯基)、-O-(C2-C8炔基)、-芳基、-C(O)R”、-OC(O)R”、-C(O)OR”、-C(O)NH2、-C(O)NHR”、-C(O)N(R”)2、-NHC(O)R”、-SR”、-SO3R”、-S(O)2R”、-S(O)R”、-OH、-N3、-NH2、-NH(R”)、-N(R”)2和-CN，其中R”各自独立地选自-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基或-芳基。
单环碳环取代基的例子包括-环丙基、-环丁基、-环戊基、-1-环戊-1-烯基、-1-环戊-2-烯基、-1-环戊-3-烯基、环己基、-1-环己-1-烯基、-1-环己-2-烯基、-1-环己-3-烯基、-环庚基、-环辛基、-1,3-环己二烯基、-1,4-环己二烯基、-1,3-环庚二烯基、-1,3,5-环庚三烯基和–环辛二烯基。
单独使用或作为另一基团一部分的术语“碳环(carbocyclo)”指任选取代的上述二价碳环基团”(即通过除去母体碳环系统的同一个或两个不同碳原子上的两个氢原子获得)。
除非文中另有说明，连字号(-)指侧链分子的连接点。因此，术语“-(C1-C8亚烷基)芳基”或“-C1-C8亚烷基(芳基)”指本文定义的C1-C8亚烷基，其中亚烷基在该亚烷基的任何碳原子上连接于侧链分子且连接于该亚烷基碳原子的一个氢原子被本文定义的芳基取代。
当某特定基团被“取代”时，该基团可具有一个或多个取代基，优选1-5个取代基，更优选1-3个取代基，最优选1-2个取代基，所述取代基独立地选自取代基列表。然而，该基团通常可具有任何数量的选自卤素的取代基。如此表示被取代的基团。
根据发明人意图，特定分子位置上的任何取代基或变量的定义应独立于它在该分子其他位置上的定义。应理解，本领域普通技术人员可选择本发明化合物上的取代基和取代模式，以提供化学性质稳定并容易用本领域已知技术和本文所述方法合成的化合物。
本文所用的保护基指选择性阻断(暂时或永久)多官能化合物中一个反应性位点的基团。本发明所用的合适羟基保护基是药学上可接受的，在给予对象后可能需要或不需要从母体化合物上切除而使该化合物具有活性。在体内，切割通过正常代谢过程进行。羟基保护基是本领域众所周知的，参见ProtectiveGroupsinOrganicSynthesis(《有机合成中的保护基》)，T.W.Greene和P.G.M.Wuts(约翰韦利森出版社(JohnWiley&Sons)，第3版)，通过引用全文纳入本文用于所有目的，这类保护基包括例如醚(如，烷基醚和甲硅烷基醚，包括例如，二烷基甲硅烷基醚、三烷基甲硅烷基醚、二烷基烷氧基甲硅烷基醚)、酯、碳酸酯、氨基甲酸酯、磺酸酯和磷酸酯保护基。羟基保护基的例子包括但不限于：甲醚；甲氧基甲醚、甲硫基甲醚、(苯基二甲基甲硅烷基)甲氧基甲醚、苄氧基甲醚、对-甲氧基苄氧基甲醚、对-硝基苄氧基甲醚、邻-硝基苄氧基甲醚、(4-甲氧基苯氧基)甲醚、愈创木酚甲醚、叔丁氧基甲醚、4-戊烯氧基甲醚、甲硅烷氧基甲醚、2-甲氧基乙氧基甲醚、2,2,2-三氯乙氧基甲醚、双(2-氯乙氧基)甲醚、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲醚、薄荷氧基甲醚(menthoxymethylether)、四氢吡喃基醚、1-甲氧基环己醚、4-甲氧基四氢噻喃基醚、4-甲氧基四氢噻喃基醚S,S-二氧化物、1-[(2-氯-4-甲基)苯基]-4-甲氧基哌啶-4-基醚、1-(2-氟苯基)-4-甲氧基哌啶-4-基醚、1,4-二噁烷-2-基醚、四氢呋喃基醚、四氢噻吩基醚；取代的乙醚如1-乙氧基乙醚、1-(2-氯乙氧基)乙醚、1-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]乙醚、1-甲基-1-甲氧基乙醚、1-甲基-1-苄氧基乙醚、1-甲基-1-苄氧基-2-氟乙醚、1-甲基-1苯氧基乙醚、2-三甲基甲硅烷基醚、叔丁醚、烯丙醚、炔丙醚、对-氯苯基醚、对-甲氧基苯基醚、苄基醚、对-甲氧基苄基醚、3,4-二甲氧基苄基醚、三甲基甲硅烷基醚、三乙基甲硅烷基醚、三丙基甲硅烷基醚、二甲基异丙基甲硅烷基醚、二乙基异丙基甲硅烷基醚、二甲基己基甲硅烷基醚、叔丁基二甲基甲硅烷基醚、二苯基甲基甲硅烷基醚、苯甲酰甲酸酯、乙酸酯、氯乙酸酯、二氯乙酸酯、三氯乙酸酯、三氟乙酸酯、甲氧基乙酸酯、三苯基甲氧基乙酸酯、苯基乙酸酯、苯甲酸酯、甲基碳酸烷基酯、9-芴基甲基碳酸烷基酯、乙基碳酸烷基酯、2,2,2,-三氯乙基碳酸烷基酯、1,1,-二甲基-2,2,2-三氯乙基碳酸酯、烷基磺酸酯、甲磺酸酯、苄磺酸酯、甲苯磺酸酯、亚甲基缩醛(methyleneacetal)、亚乙基缩醛(ethylideneacetal)和叔丁基亚甲基缩酮(t-butylmethylideneketal)。优选的保护基由下式代表：-Ra、-Si(Ra)(Ra)(Ra)、-C(O)Ra、-C(O)ORa、-C(O)NH(Ra)、-S(O)2Ra、-S(O)2OH、P(O)(OH)2和-P(O)(OH)ORa，式中Ra是C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、-C1-C20亚烷基(碳环)、-C2-C20亚烯基(碳环)、-C2-C20亚炔基(碳环)、-C6-C10芳基、-C1-C20亚烷基(芳基)、-C2-C20亚烯基(芳基)、-C2-C20亚炔基(芳基)、-C1-C20亚烷基(杂环)、-C2-C20亚烯基(杂环)或-C2-C20亚炔基(杂环)，其中单独或作为另一基团一部分的所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、芳基、碳环和杂环基团被任选取代。
“改变天然糖基化模式”就本文目的而言意在指缺失一种或多种天然序列191P4D12中发现的碳水化合物部分(通过移除潜在的糖基化位点或通过用化学和/或酶方法去除糖基化)，和/或添加一种或多种天然序列191P4D12中不存在的糖基化位点。另外，所述短语包括天然蛋白糖基化中的数量改变，涉及各种存在的碳水化合物部分的性质和比例的改变。
术语“类似物”指与另一分子结构相似或具有相似或相应特质的分子(例如191P4D12相关蛋白)。例如，191P4D12蛋白类似物可由特异性结合191P4D12的抗体或T细胞特异性结合。
除非另有说明，术语“抗体”以最广义使用。因此，“抗体”可以是天然产生或人造的，例如由常规杂交瘤技术产生的单克隆抗体。191P4D12抗体包括单克隆抗体和多克隆抗体以及含有这些抗体中抗原结合域和/或一个或多个互补决定区的片段。本文所用的术语“抗体”指任何形式的抗体或其片段，该抗体或其片段特异性结合191P4D12和/或显示所需的生物活性并具体包括单克隆抗体(包括全长单克隆抗体)、多克隆抗体、多特异性抗体(例如双特异性抗体)和抗体片段，只要其能特异性结合191P4D12和/或显示所需生物活性的。本文提供的方法和组合物可使用任何特异性抗体。因此，在一个实施方式中，术语“抗体”包括一种分子，该分子包含至少一个来自轻链免疫球蛋白分子的可变区和至少一个来自重链分子的可变区，并将其组合形成靶抗原的特异性结合位点。在一个实施方式中，该抗体是IgG抗体。例如，该抗体是IgG1、IgG2、IgG3或IgG4抗体。用于本方法和组合物的抗体可以产生于细胞培养物、噬菌体或各种动物，该动物包括但不限于牛、兔、山羊、小鼠、大鼠、仓鼠、豚鼠、绵羊、狗、猫、猴、黑猩猩和猿。因此，在一个实施方式中，本发明的抗体是哺乳动物抗体。噬菌体技术可用于分离起始抗体或产生具有改变的特异性或亲合力特征的变体。该技术是常规的并为本领域熟知。在一个实施方式中，该抗体通过本领域的已知方法重组生产。例如，重组抗体可通过用含抗体编码DNA序列的载体转染宿主细胞来生产。可使用一种或多种载体来转染表达宿主细胞中至少一个VL区和一个VH区的DNA序列。抗体产生和生产的重组方法的示例性说明包括Delves，ANTIBODYPRODUCTION:ESSENTIALTECHNIQUES(《抗体生产：关键技术》)(威利出版社(Wiley),1997)；Shephard等，MONOCLONALANTIBODIES(《单克隆抗体》)(牛津大学出版社(OxfordUniversityPress)，2000)；Goding，MONOCLONALANTIBODIES:PRINCIPLESANDPRACTICE(《单克隆抗体：原理和实践》)(学术出版社(AcademicPress)，1993)；和CURRENTPROTOCOLSINIMMUNOLOGY(新编免疫学实验指南)(约翰韦利森公司(JohnWiley&Sons)，最新版)。可通过重组方法对本发明的抗体进行修饰以提高抗体在介导所需功能中的功效。因此，以下内容在本发明范围内：可使用重组方法通过取代修饰抗体。通常，该取代是保守取代。例如，可用不同的残基取代至少一个抗体恒定区中的氨基酸。参见例如，美国专利号5,624,821、美国专利号6,194,551、申请号WO9958572和Angal，等，Mol.Immunol.30:105-08(1993)。氨基酸修饰包括氨基酸的缺失、添加和取代。在一些情况中，进行该变化以降低不需要的活性，例如补体依赖性细胞毒性。该抗体经常通过共价或非共价地结合一种物质来标记，该物质提供检测信号。已知各种标记和偶联技术且在科学和专利文献中广泛报道。这些抗体可根据与正常或缺陷191P4D12的结合来筛选。参见例如，AntibodyEngineering:APracticalApproach(《抗体工程：实践方法》)(剑桥大学出版社(OxfordUniversityPress)，1996)。可通过以下体外试验鉴定具有所需生物活性的合适抗体，该试验包括但不限于：增殖、迁移、粘着、软琼脂生长、血管生成、细胞－细胞通讯、细胞凋亡、转运、信号转导和以下体内试验，例如肿瘤生长的抑制。本文提供的抗体也可用于诊断应用。作为捕获或非中和抗体，其可根据结合于特异性抗原但不抑制抗原的受体结合或生物活性的能力来筛选。作为中和抗体，该抗体可用于竞争性结合试验。它们也可用于定量分析191P4D12或其受体。
本文所用的术语抗体的“抗原结合部分”或“抗体片段”(或简称为"抗体部分")指保持特异性结合抗原(如191P4D12和变体；图1)能力的一个或多个191P4D12抗体片段。已显示抗体的抗原结合功能可由全长抗体的片段行使。术语抗体的“抗原结合部分”所涵盖的结合片段示例包括：(i)Fab片段，由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段；(ii)F(ab')2片段，包含在铰链区由二硫桥所连接两个Fab片段的二价片段；(iii)由VH和CH1组成的Fd片段；(iv)由抗体单臂VL和VH结构域组成的Fv片段；(v)由VH结构域组成的dAb片段(Ward等，(1989)Nature341:544-546)；和(vi)分离的互补决定区(CDR)。；和Huston等(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:5879-5883)。此类单链抗体也应该为术语抗体的“抗原结合部分”所涵盖。通过本领域技术人员已知的常规方法获取这些抗体片段，并且筛选这些片段以用与完整抗体相同的方式应用。本文所用的任何形式“抗原”可用于产生191P4D12特异性抗体。因此，引发的抗原可以是单表位、多表位或者单独或与一种或多种本领已知的免疫原性促进剂组合的完整蛋白。引发的抗原可以是经分离的全长蛋白、细胞表面蛋白(例如用转染有至少部分抗原的细胞免疫)或可溶性蛋白(例如仅用蛋白的胞外结构域部分免疫)。可用遗传修饰的细胞生产抗原。编码抗原的DNA可以是基因组或非基因组的(例如，cDNA)并编码至少一部分胞外结构域。如本文所用的术语“部分”指最小数目的氨基酸或核酸，适当时，构成感兴趣抗原的免疫原性表位。可采用适合转化感兴趣细胞的任何遗传载体，包括但不限于腺病毒载体、质粒，和非病毒载体例如阳离子脂质。在一个实施方式中，本文方法和组合物中的抗体特异性结合至少一部分感兴趣191P4D12的胞外结构域。
本文提供的抗体或其抗原结合片段可与“生物活性剂”偶联。本文使用的术语“生物活性剂”指任何合成或天然产生的化合物，该化合物结合抗原和/或增强或调节所需的生物作用以增强细胞杀死毒素。在一个实施方式中，用于本发明的结合片段是生物活性片段。本文所用的术语“生物活性”指能结合所需抗原表位并直接或间接发挥生物作用的抗体或抗体片段。直接影响包括但不限于：调节、刺激和/或抑制生长信号；调节、刺激和/或抑制抗凋亡信号；调节、刺激和/或抑制凋亡或坏死信号；调节、刺激和/或抑制ADCC级联反应；和调节、刺激和/或抑制CDC级联反应。
“双特异性”抗体也用于本方法和组合物。本文所用的术语“双特异性抗体”指某一抗体，一般是单克隆抗体，具有至少两个不同抗原性表位的结合特性。在一个实施方式中，该表位来自相同抗原。在另一个实施方式中，该表位来自两个不同抗原。制备双特异性抗体的方法为本领域已知。例如，双特异性抗体可通过共同表达两种免疫球蛋白重/轻链对来重组生产。参见例如，Milstein等，Nature305:537-39(1983)。或者，可利用化学连接制备双特异性抗体。参见例如，Brennan等，Science229:81(1985)。双特异性抗体包括双特异性抗体片段。参见例如，Hollinger等，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90:6444-48(1993),Gruber等，J.Immunol.152:5368(1994)。
本文所述的单克隆抗体具体包括“嵌合”抗体以及该抗体片段，其中部分重链和/轻链与衍生自特定物种或属于特定抗体类型或亚类抗体的对应序列相同或同源，而该链的剩余部分与衍生自另一物种或属于另一抗体类型或亚类抗体的对应序列相同或同源，只要其特异性结合靶抗原和/或显示所需的生物活性(美国专利号4,816,567，和Morrison等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA81:6851-6855(1984))。
术语“化疗剂”指所有有效抑制肿瘤生长的化学化合物。化疗剂的非限制性示例包括烷化剂，例如氮芥、乙烯甲胺化合物和烷基硫磺酯；抗代谢物，例如叶酸、嘌呤或嘧啶拮抗剂；有丝分裂抑制剂，例如抗微管蛋白试剂(例如长春花生物碱、耳他汀和鬼臼毒素衍生物)；细胞毒性抗生素；破坏或干扰DNA表达或复制的化合物，例如，DNA小沟结合物；生长因子受体拮抗剂。另外，化疗剂包括细胞毒剂(如本文所定义)、抗体、生物分子和小分子。
无论有无明确说明，术语“化合物”涉及并涵盖化学化合物本身以及其各种形式，除非文中明确排除以下情况：化合物的无定形和结晶形式，包括多晶型，其中这些形式可以是混合物的一部分或者是分离状态；化合物的游离酸和游离碱形式，它们通常是本文提供的结构所示的形式；化合物的异构体，指光学异构体和互变异构体，其中光学异构体包括对映异构体和非对映异构体，手性异构体和非手性异构体，光学异构体包括分离的光学异构体以及光学异构体混合物，包括外消旋和非外消旋混合物；其中异构体可以是分离形式或与一种或多种其它异构体的混合物形式；同位素化合物，包括含氘和含氚化合物，并包括含放射性同位素的化合物，所述放射性同位素包括治疗和诊断上有效的放射性同位素；化合物多聚体形式，包括二聚体、三聚体等形式；化合物的盐，优选药学上可接受的盐，包括酸加成盐和碱加成盐，包括具有有机抗衡离子和无机抗衡离子的盐，包括两性离子形式，如果化合物与两种或多种抗衡离子相关联，那么这两种或多种抗衡离子可以相同或不同；和化合物溶剂合物，包括半溶剂合物、单溶剂合物、二溶剂合物等，包括有机溶剂合物和无机溶剂合物，所述无机溶剂合物包括水合物；如果化合物与两种或多种溶剂分子相关联，那么这两种或多种溶剂分子可以相同或不同。在某些情况下，本文提到本发明化合物时包括明确提及一种或多种上述形式，如盐和/或溶剂合物，然而，这种提法只是为了强调，而不作为排除上面鉴定的其它形式。
本文所用的术语“保守取代”指本领域技术人员已知的氨基酸取代且通常不改变所得分子的生物学活性。本领域技术人员认识到，多肽非必需区域的单一氨基酸取代通常不显著改变生物学活性(参见例如Watson等，MOLECULARBIOLOGYOFTHEGENE(《基因分子生物学》)，本杰明/卡明斯出版公司(TheBenjamin/CummingsPub.Co.),第224页(第4版1987))。该示例性取代优选根据表II和表III(a-b)中所示的取代。例如，该变化包括用任何异亮氨酸(I)、缬氨酸(V)和亮氨酸(L)取代这些疏水性氨基酸中的任何其它氨基酸；天冬氨酸(D)取代脯氨酸(E)且反之亦然；谷氨酰胺(Q)取代天冬胺酰(N)且反之亦然；以及丝氨酸(S)取代苏氨酸(T)且反之亦然。其它取代也可视为保守取代，这取决于特定的氨基酸环境和其在蛋白质三维结构中的作用。例如，甘氨酸(G)和丙氨酸(A)经常可互换，丙氨酸(A)和甘氨酸(G)也可如此。甲硫氨酸(M)具有相对的疏水性，可经常与亮氨酸和异亮氨酸互换且有时可与缬氨酸互换。赖氨酸(K)和精氨酸(R)在位点上经常互换，其中氨基酸残基的显著特性是其电荷而且这两种氨基酸残基间的差异pK不显著。在特定环境中其它变化也可视为“保守”取代(参见，例如本文中表III(a)，第13－15页“Biochemistry(《生物化学》)”第二版，LubertStryer编(斯坦福大学)；Henikoff等，PNAS1992卷8910915-10919；Lei等，JBiolChem1995年5月19日；270(20):11882-11886)。其它取代也是可允许的并可凭经验或根据已知的保守取代来确定。
术语“细胞毒剂”指抑制或阻止细胞的表达活性、细胞功能，和/或导致细胞破坏的物质。该术语旨在包括放射性同位素、化疗剂和毒素，如细菌、真菌、植物或动物来源的小分子毒素或酶活性毒素，包括其片段和/或变体。细胞毒剂的示例包括但不限于：耳他汀(例如耳他汀E、耳他汀F、MMAE和MMAF)、金霉素、美登木素(maytansinoid)、蓖麻毒蛋白、蓖麻毒蛋白A链、考布他汀(combrestatin)、多卡米星、尾海兔素、多柔比星、柔红霉素、紫杉酚、顺铂、cc1065、溴化乙锭、丝裂霉素、依托泊苷、替尼泊苷、长春新碱、长春花碱、秋水仙碱、二羟基蒽二酮、放线菌素、白喉毒素、假单胞菌外毒素(PE)A、PE40、相思豆毒蛋白、相思豆毒蛋白A链、蒴莲根毒素A链、α八叠球菌、白树毒素、迈托毒素、限曲菌素、酚霉素、依诺霉素、麻疯树毒蛋白、抗巴豆毒素、卡其霉素、肥皂草(Sapaonariaofficinalis)抑制剂和糖皮质激素以及其它的化疗剂和放射性同位素例如At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm153、Bi212或Bi213、P32和包括Lu177在内的放射性同位素Lu。抗体也可与抗癌的前药活性酶偶联，该酶能将前药转变成其活性形式。
本文所用的术语“双抗体”指具有两个抗原-结合位点的小抗体片段，该片段包含同一多肽链(VH-VL)中连接轻链可变区(VL)的重链可变区(VH)。使用长度过短以至于无法在同一条链的两个结构域之间形成配对的接头时，推动该结构域与另一条链的互补结构域配对，产生两个抗原-结合位点。双抗体更详细描述于例如，EP404,097；WO93/11161；和Hollinger等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，90:6444-48(1993)。
在关于191P4D12结合剂对191P4D12表达细胞作用的上下文中，术语“消耗”指减少191P4D12表达细胞的数目或消除其。
本文所用的术语“基因产物”指肽/蛋白或mRNA。例如，“本发明的基因产物”有时在本文中指“癌氨基酸序列”、“癌蛋白”、“表I所列的癌蛋白”、“癌mRNA”“表I所列的癌mRNA”等。在一个实施方式中，癌蛋白由图1中的核酸编码。癌蛋白可以是图1中核酸所编码的片段或者全长蛋白。在一个实施方式中，癌氨基酸序列用于确定序列相同性和相似性。在另一实施方式中，该序列是由图1中核酸所编码蛋白的天然产生等位基因变体。在另一种实施方式中，该序列是本文中进一步描述的序列变体。
“异源偶联物”抗体用于本方法和组合物。本文所用的术语“异源偶联物抗体”指两种共价连接的抗体。该抗体可通过合成蛋白化学的已知方法来制备，包括使用交联剂。参见例如，美国专利号4,676,980。
术语“同源物”指某一分子，该分子通过例如在相应位点具有相同或相似的化学残基序列展现出与另一分子的同源性。
在一个实施方式中，本文中提供的抗体是“人抗体”。本文所用的术语“人抗体”指某一抗体，其中包含互补决定区(CDR)在内的轻链和重链序列的完整序列基本上来自人基因。在一个实施方式中，人单克隆抗体通过三源杂交瘤技术、人B细胞技术(参见例如Kozbor等，Immunol.Today4:72(1983))、EBV转化技术(参见例如Cole等，MonoclonalAntibodiesAndCancerTherapy77-96(1985))或使用噬菌体展示(参见例如Marks等，J.Mol.Biol.222:581(1991))制备。在一个具体实施方式中，在转基因小鼠中产生人抗体。本领域已知制备该部分至全人抗体的技术且可使用任何该技术。根据一种特别优选的实施方式，在工程改造成表达人重链和轻链抗体基因的转基因小鼠中制备全人抗体序列。制备生产人抗体的转基因小鼠以及后代的示例性说明参见申请号WO02/43478和美国专利6,657,103(安根尼克斯公司(Abgenix))。然后可融合生产所需抗体的转基因小鼠的B细胞以制备杂交瘤细胞系来持续生产抗体。参见例如，美国专利号5,569,825、5,625,126、5,633,425、5,661,016和5,545,806和Jakobovits,Adv.DrugDel.Rev.31:33-42(1998)；Green等，J.Exp.Med.188:483-95(1998)。
本文所用的术语“人源化抗体”指含有来自非人(例如鼠)抗体以及人抗体序列的抗体形式。该抗体是含有衍生自非人免疫球蛋白最小序列的嵌合抗体。通常，所述人源化抗体包含几乎所有的至少一个且通常两个可变区，其中全部或基本上全部的高变环对应于非人免疫球蛋白的高变环，全部或基本上全部的FR区是人免疫球蛋白序列的FR区。人源化抗体还任选包含至少一部分免疫球蛋白恒定区(Fc)，一般是人免疫球蛋白的Fc。参见例如，Cabilly美国专利号4,816,567；Queen等(1989)Proc.Nat'lAcad.Sci.USA86:10029-10033；和AntibodyEngineering:APracticalApproach)(《抗体工程：实践方法》)(牛津大学出版社(OxfordUniversityPress)1996)。
本文所用的术语“抑制了”或“抑制”指减少可检测的量，或完全阻止。
短语“经分离的”或“生物学纯化的”指一种物质，该物质基本上或本质上不含在天然状态下通常伴随该材料的成分。因此，根据本发明的经分离肽优选不含在其原位环境中通常与该肽相关的物质。例如，当基本上与污染多核苷酸分离时，核苷酸可称为“经分离的”，该污染多核苷酸对应于或互补于非191P4D12基因或编码非191P4D12基因产物或其片段的多肽。技术人员可容易地采用核酸分离方法来获得经分离的191P4D12多核苷酸。例如，当采用物理、机械或化学方法从通常与蛋白相关的细胞组分中移出191P4D12蛋白时，称之为“经分离的”蛋白。技术人员可容易地采用标准纯化方法来获得经分离的191P4D12蛋白。或者，经分离的蛋白可用化学方法制备。
适合的“标记”包括放射性核素、酶、底物、辅因子、抑制剂、荧光部分、化学发光部分、磁性颗粒等。教授了所述标记应用的专利包括美国专利号3,817,837、3,850,752、3,939,350、3,996,345、4,277,437、4,275,149和4,366,241。另外，本文提供的抗体可用作荧光体(fluorobodies)的抗原结合组分。参见例如，Zeytun等，Nat.Biotechnol.21:1473-79(2003)。
术语“哺乳动物”指归类为哺乳动物的任何有机体，包括小鼠、大鼠、兔、狗、猫、牛、马和人。在本发明的一个实施方式中，哺乳动物是小鼠。在本发明的一个实施方式中，哺乳动物是人。
术语“转移性癌”和“转移性疾病”指扩散至局部淋巴结或远端部位的癌，并意在包括AUA系统中的D期疾病和TNM系统中的TxNxM+期。
本文所用的术语“调节剂”或“测试化合物”或“药物候选物”或其语法上等同形式描述了任何分子，例如蛋白、寡肽、有机小分子、多糖、多核苷酸等，用于测试其直接或间接改变癌症表型或表达癌序列(例如核酸或蛋白序列)的能力以及对癌序列的作用(例如，信号转导、基因表达、蛋白相互作用等)。一方面，调节剂会中和本发明癌蛋白的作用。“中和”指被抑制或阻断的蛋白活性，伴随有对细胞的结果性作用。另一方面，调节剂通过中和所述蛋白水平来中和本发明基因和其相应蛋白的作用。在优选的实施方式中，调节剂改变表达概况，或本文提供的核酸或蛋白的表达概况，或下游效应通路。在一个实施方式中，调节剂抑制癌表型，例如正常组织指纹。在另一实施方式中，调节剂诱导癌表型。通常，用不同的物质浓度平行运行多种试验混合物，以获得对不同浓度的差异反应。通常，这些浓度之一用作阴性对照，即零浓度或低于检测水平的浓度。
调节剂、药物候选物或测试化合物包括大量化学种类，虽然它们一般为有机分子，优选分子量大于100且小于约2500道尔顿的有机小化合物。优选小分子小于2000或小于1500或小于1000或小于500道尔顿。候选物质包含对与蛋白质发生结构相互作用，特别是形成氢键必须的官能团，且通常至少包含胺、羰基、羟基或羧基，优选至少两个化学官能团。候选物质常包含环状碳或杂环结构，和/或用一个或多个上述官能团取代的芳香或多芳香结构。调节剂也包含生物分子，例如肽、糖、脂肪酸、类固醇、嘌呤、嘧啶，其衍生物、结构类似物或组合。特别优选肽。一类调节剂是肽，例如含有约5-约35个氨基酸的肽，优选含有约5-约20个氨基酸的肽，特别优选含有约7-约15个氨基酸的肽。优选地，癌调节蛋白是可溶蛋白，包含非跨膜区和/或具有N末端Cys以协助溶解。在一个实施方式中，该片段的C末端保持为游离酸且N末端是游离胺以协助偶联，即偶联半胱氨酸。在一个实施方式中，本发明的癌蛋白与本文所述的免疫原性试剂偶联。在一个实施方式中，该癌蛋白与BSA偶联。本发明的肽(例如具有优选长度的肽)可互相连接或与其它氨基酸连接以形成较长的肽/蛋白。该调节肽可以是上述天然产生的蛋白的消化物，随机肽或“偏向性”随机肽。在一个优选实施方式中，基于肽/蛋白的调节剂是如本文所定义的抗体及其片段。
本文所用的术语“单克隆抗体”指获自基本均一抗体群的抗体，即除了可少量存在的可能天然发生的突变，群体包含的单独抗体是相同的。单克隆抗体具有针对单一抗原性表位的高度特异性。相反，保守(多克隆)抗体制剂一般包括大量针对(或特异于)不同表位的抗体。在一个实施方式中，多克隆抗体含有多个单克隆抗体，在含多抗原性表位的单一抗原内具有不同表位特异性、亲和性或亲和力。定语"单克隆"表明抗体特征在于获自基本均一的抗体群，而不应解释为需要通过任何特定方法产生所述抗体。例如，根据本发明所用的单克隆抗体可通过首先由Kohler等，Nature256:495(1975)所述的杂交瘤方法，或通过重组DNA方法(参见例如美国专利号4,816,567)制备。也可通过Clackson等，Nature352:624-628(1991)和Marks等，J.Mol.Biol.222:581-597(1991)所述的技术从噬菌体抗体文库中分离“单克隆抗体”。这些单克隆抗体通常以下列Kd结合：至少约1μM，更通常至少约300nM，一般至少约30nM，优选至少约10nM，更优选至少约3nM或更佳，该值通常由ELISA测定。
“药物赋形剂”包括物质，例如载剂、运载体、pH调节和缓冲剂、张力调节剂、润湿剂、防腐剂等。
“药学上可接受的”指非毒性、惰性和/或生理上可与人或其它哺乳动物相容的组合物。
术语“多核苷酸”指至少10个碱基或碱基对长度的核苷酸多聚体形式，可以是核糖核苷酸或脱氧核苷酸或任何核苷酸类型的改性形式，并旨在包括单链和双链形式的DNA和/或RNA。本领域中，该术语经常与“寡核苷酸”互换使用。多核苷酸可包括本文公开的核苷酸序列，其中图1所示胸苷(T)也可以是尿嘧啶(U)；该定义涉及DNA和RNA化学结构之间的差异，特别是观察到RNA的四种主要碱基之一是尿嘧啶(U)而不是腺苷(T)。
术语“多肽”指含至少约、5、6、7或8个氨基酸的聚合物。说明书通篇使用了氨基酸的标准三字母或单字母名称。本领域中，该术语经常与“肽”或“蛋白”互换使用。
“重组”DNA或RNA分子是经体外分子操作的DNA或RNA分子
本文所用的术语“单链Fv”或“scFv”或“单链”抗体指含抗体VH和VL结构域的抗体片段，其中这些结构域存在于单个多肽链中。通常，Fv多肽的VH和VL区之间还包含多肽接头，这使sFv形成用于抗原结合的所需结构。有关sFv的综述，参见Pluckthun，ThePharmacology OfMonoclonalAntibodies(《单克隆抗体的药理学》)，卷113，Rosenburg和Moore编，纽约的施普林格出版公司(Springer-Verlag)，第269-315页(1994)。
本文所用的术语“特异性”、“特异性结合”和“特异结合”指抗体选择性结合靶抗原表位。可在一组指定条件下通过比较结合合适抗原与结合非相关抗原或抗原混合物，来检测抗体的结合特异性。如果该抗体与合适抗原的结合高于与非相关抗原或抗原混合物至少2、5、7和优选10倍，则该抗体视为特异性抗体。在一个实施方式中，特异性抗体是一种仅与191P4D12抗原结合但不与非相关抗原结合的抗体。在另一实施方式中，特异性抗体是结合人191P4D12抗原但不结合非人191P4D12抗原的抗体，该非人191P4D12抗原相对191P4D12抗原具有70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更高的氨基酸同源性。在另一实施方式中，特异性抗体是结合人191P4D12抗原和结合鼠191P4D12抗原的抗体，但与人抗原的结合度更高。在另一实施方式中，特异性抗体是结合人191P4D12抗原和结合灵长类191P4D12抗原的抗体，但与人抗原的结合度更高。在另一实施方式中，特异性抗体结合人191P4D12抗原以及任何非人191P4D12抗原，但与人抗原或其任何组合的结合度更高。
本文所用的“治疗”“治疗的”和其语法上相关术语，指对任何疾病结果的任何改善，例如延长存活、较低的发病率和/或减少副作用(替代性治疗方式的副产结果)；正如本领域技术人员容易理解的那样，优选完全根治疾病即使这并非是对治疗作用的要求。
术语“变体”指某一分子，该分子展现不同于所述类型或标准的变化，例如在具体所述蛋白相应位点上具有一个或多个不同氨基酸残基的蛋白(例如示于图1的191P4D12蛋白)。类似物是变体蛋白的一个示例。剪接同种型和单核苷酸多态性(SNP)是变体的其它示例。
本发明所述的“191P4D12蛋白”和/或“191P4D12相关蛋白”包括本文具体鉴定的那些蛋白(见图1)，以及可根据本文所概述的方法或本领域容易获得的方法无需过度实验而分离/产生并鉴定的等位基因变体、保守取代变体、类似物和同源物。也包括组合部分不同191P4D12蛋白或其片段的融合蛋白，以及191P4D12蛋白与异源多肽的融合蛋白。该191P4D12蛋白总称为191P4D12相关蛋白、本发明所述的蛋白或191P4D12。术语“191P4D12相关蛋白”指具有4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或多于25个氨基酸的多肽片段或191P4D12蛋白序列；或具有至少30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、225、250、275、300、325、330、335、339或更多个氨基酸的多肽片段或191P4D12蛋白序列。
191P4D12抗体
本发明的另一方面提供结合191P4D12相关蛋白的抗体(见图1)。在一个实施方式中，该结合于191P4D12相关蛋白的抗体是特异性结合含有氨基酸序列SEQIDNO.:2的191P4D12蛋白的抗体。该特异性结合含有氨基酸序列SEQIDNO.:2的191P4D12蛋白的抗体包括可结合其它191P4D12相关蛋白的抗体。例如，结合含有氨基酸序列SEQIDNO.:2的191P4D12蛋白的抗体可结合191P4D12相关蛋白，例如191P4D12变体和其同源物或类似物。
本发明所述191P4D12抗体具体用于癌症(参见例如表I)预后试验、成像和治疗方法。相似地，该抗体用于结肠和其它癌症的治疗和/或预后，191P4D12在一定程度上也在这些其它癌症中表达或过度表达。另外，胞内表达抗体(例如单链抗体)治疗性地用于治疗涉及表达191P4D12的癌症，例如晚期或转移性结肠癌或其它晚期或转移性癌。
抗体、特异性单克隆抗体的各种制备方法为本领域所熟知。例如，可通过使用经分离或免疫偶联形式的191P4D12相关蛋白、肽或片段免疫合适哺乳动物宿主来制备抗体(Antibodies:ALaboratoryManual(《抗体：实验室手册》)，CSH出版社(CSHPress)，Harlow和Lane编(1988)；Harlow，Antibodies(《抗体》)，纽约的冷泉港出版社(ColdSpringHarborPress)(1989))。另外，也可使用191P4D12融合蛋白，例如191P4D12GST-融合蛋白。在一个具体实施方式中，生产包含所有或大部分图1中氨基酸序列的GST融合蛋白，然后用作免疫原以产生合适的抗体。在另一实施方式中，合成191P4D12相关蛋白并用作免疫原。
另外，使用本领域已知的裸DNA免疫技术(用或不用纯化的191P4D12相关蛋白或191P4D12表达细胞)产生对所编码免疫原的免疫应答(关于综述，参见Donnelly等，1997，Ann.Rev.Immunol.15:617-648)。
可分析如图1所示的191P4D12蛋白氨基酸序列来选择产生抗体的191P4D12蛋白特异性区域。例如，使用191P4D12氨基酸序列的疏水性和亲水性分析来鉴定191P4D12结构的亲水性区域。可使用各种本领域已知的其它方法鉴定显示免疫结构以及其它区域和结构域的191P4D12蛋白区域，该方法例如Chou-Fasman、Garnier-Robson、Kyte-Doolittle、Eisenberg、Karplus-Schultz或Jameson-Wolf分析。可使用Hopp,T.P.和Woods,K.R.,1981,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.78:3824-3828的方法产生亲水性概况。可使用Kyte,J.和Doolittle,R.F.,1982,J.Mol.Biol.157:105-132的方法产生亲疏水性(Hydropathicity)概况。可使用JaninJ.,1979,Nature277:491-492方法产生可及性残基百分比(％)(Percent(％)AccessibleResidues)概况。可使用BhaskaranR.,PonnuswamyP.K.,1988,Int.J.Pept.ProteinRes.32:242-255的方法产生平均挠性(AverageFlexibility)概况。可使用Deleage,G.,RouxB.,1987,ProteinEngineering1:289-294的方法产生β转角(Beta-turn)概况。因此，通过任何这些方案或方法鉴定的每个区域都在本发明的范围内。产生191P4D12抗体的优选方法通过本文所提供的实施例做进一步说明。用作免疫原的蛋白或多肽的制备方法为本领域熟知。本领域也熟知用载体(例如BSA、KLH或其它载体蛋白)制备蛋白的免疫原性偶联物的方法。在一些情况下，使用例如碳二亚胺试剂直接偶联；在其它情况下连接试剂(例如伊利诺斯州罗克富德的皮尔斯化学公司(PierceChemicalCo.)提供的试剂)也有效。经常通过如本领域所理解的在合适时期内注射并使用合适佐剂来进行191P4D12免疫原的给予。免疫方案中，可采取抗体效价测定抗体形成的适当性。
可通过本领域熟知的各种方法产生191P4D12单克隆抗体。例如，使用通常已知的Kohler和Milstein的标准杂交瘤技术或使生成抗体的B细胞永生化的修饰方法来制备分泌所需单克隆抗体的永生化细胞系。通过免疫试验筛选分泌所需抗体的永生化细胞系，该试验中抗原是191P4D12相关蛋白。鉴定合适的永生化细胞培养物时，可从体外培养物或腹水中扩增该细胞和生产抗体。
本发明的抗体或片段也可通过重组方法生产。与191P4D12蛋白所需区域特异性结合的区域可在多物种来源的嵌合或互补决定区(CDR)移植抗体(graftedantibodies)背景中生产。也可生产人源化或人191P4D12抗体，并优选用于治疗情况。已熟知通过用一种或多种非人抗体CDR取代对应人抗体序列来人源化鼠和其它非人抗体的方法(参见例如Jones等，1986,Nature321:522-525；Riechmann等，1988,Nature332:323-327；Verhoeyen等，1988,Science239:1534-1536)。也可参见Carter等，1993,Proc.Natl.Acad.Sci.USA89:4285和Sims等，1993,J.Immunol.151:2296。
在优选的实施方式中，本发明的抗体包括全人191P4D12抗体(191P4D12MAb)。本领域的各种方法中提供了全人191P4D12MAb的生产方法。例如，一个优选实施方式提供了使用转基因小鼠、就抗体生产失活、用人重链和轻链基因座进行工程改造的技术，也称为Xenomouse(安进福利蒙特公司(AmgenFremont,Inc.))。制备生产人抗体的转基因小鼠的示例性说明可参见美国专利6,657,103。也可参见美国专利5,569,825；5,625,126；5,633,425；5,661,016；和5,545,806；和Mendez等，NatureGenetics,15:146-156(1998)；Kellerman,S.A.&Green,L.L.,Curr.Opin.Biotechnol13,593-597(2002)。
另外，本发明的人抗体可通过HuMAb小鼠(麦得莱克斯公司(Medarex,Inc.))产生，该小鼠含有人免疫球蛋白基因中编码未重排人重链(μ和γ)和κ轻链免疫球蛋白序列的小基因座，以及灭活内源性μ链和κ链基因座的靶向突变(参见例如Lonberg等，(1994)Nature368(6474):856-859)。
在另一实施方式中，可使用携带转基因和转染色体上人免疫球蛋白序列的小鼠(例如携带人重链转基因和人轻链转染色体的小鼠)产生本发明的全人抗体。所述小鼠在本文中称为“KM小鼠”，该小鼠描述于Tomizuka等，(2000)Proc.Natl.Acad.Sci.USA97:722-727和Tomizuka等的PCTWO02/43478。
本发明的人单克隆抗体也可使用噬菌体展示方法制备以筛选人免疫球蛋白基因文库。用于分离人抗体的该噬菌体展示方法在本领域中已建立。参见例如：美国专利号：Ladner等，5,223,409；5,403,484；和5,571,698；美国专利号：Dower等，5,427,908和5,580,717；美国专利号：McCafferty等，5,969,108和6,172,197；和美国专利号：Griffiths等，5,885,793；6,521,404；6,544,731；6,555,313；6,582,915和6,593,081。
也可使用SCID小鼠制备本发明的人单克隆抗体，该小鼠中人免疫细胞已经重建从而可在免疫后产生人抗体应答。该小鼠描述于例如Wilson等的美国专利号5,476,996和5,698,767。
在优选实施方式中，本发明191P4D12MAb包含称为Ha22-2(2,4)6.1抗体的重链和轻链可变区，该抗体通过以美国典型培养物保藏中心(AmericanTypeCultureCollection)(ATCC)登录号：PTA-11267保藏的杂交瘤生产(参见图3)，或包含重链和轻链可变区，该重链和轻链可变区含有与Ha22-2(2,4)6.1的重链和轻链可变区氨基酸序列同源的氨基酸序列，且其中该抗体保留本发明191P4D12MAb的所需功能特性。Ha22-2(2,4)6.1的重链可变区由SEQIDNO:7的第20E残基至第136S残基范围中的氨基酸序列组成，且Ha22-2(2,4)6.1的轻链可变区由SEQIDNO:8的第23D残基至第130R残基范围中的氨基酸序列组成。可选择任何恒定区亚类作为本发明抗体的恒定区。在一个实施方式中，可使用人IgG1恒定区作为重链恒定区并且使用人Igκ恒定区作为轻链恒定区。
例如，本发明提供经分离的单克隆抗体或其抗原结合部分，其包含重链可变区和轻链可变区，其中：
(a)重链可变区包含与图3所示重链可变区氨基酸序列至少80％同源的氨基酸序列；和
(b)轻链可变区包含与图3所示轻链可变区氨基酸序列至少80％同源的氨基酸序列。
在一个实施方式中，VH和/或VL氨基酸序列可与图3所示VH和VL序列85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％同源。
在另一个实施方式中，本发明提供经分离的单克隆抗体或其抗原结合部分，其包含重链可变区和人源化的轻链可变区，其中：
(a)重链可变区包含互补决定区(CDR)，该互补决定区具有图3所示重链可变区CDR的氨基酸序列；
(b)轻链可变区包含CDR，该CDR具有图3所示轻链可变区CDR的氨基酸序列。
本发明经工程改造的抗体包括对VH和/或VL中框架残基进行修饰(例如改善该抗体特性)的那些抗体。一般进行这种框架修饰以降低抗体的免疫原性。例如，一种方法是“回复突变(backmutate)”一个或多个相应种系序列的框架残基。更具体地是，经过体突变的抗体可含有不同于该抗体衍生来源的种系序列的框架残基。可通过比较抗体框架序列与该抗体衍生来源的种系序列来鉴定该残基。为将框架区序列转变回其种系构型，可通过例如定点诱变或PCR介导诱变(例如，“亮氨酸”“回复突变”为“甲硫氨酸”)将体突变“回复突变”为种系序列。本发明也旨在涵盖该“回复突变”抗体。
另一类型的框架修饰涉及突变一个或多个框架区中的残基，或甚至是一个或多个CDR区中的残基，以去除T细胞表位从而降低该抗体潜在的免疫原性。该方法也称为“去免疫化”，并进一步详细描述于Carr等的美国专利公开号2003/0153043。
除了或替代框架或CDR区中的修饰以外，本发明的抗体可经工程改造以含有Fc区的修饰，一般是改变该抗体一种或多种功能特性，例如血清半衰期、补体固定、Fc受体结合和/或抗原依赖性细胞毒性。另外，可对本发明191P4D12MAb进行化学修饰(如，可将一个或多个化学部分连接于该抗体)或修饰以改变其糖基化，再次改变MAb的一种或多种官能特性。下文更详细地描述了这些实施方式。
在一个实施方式中，修饰CH1的铰链区从而该铰链区的半胱氨酸残基数目发生改变，例如增加或减少。该方法进一步描述于Bodmer等的美国专利5,677,425。改变CH1铰链区中半胱氨酸残基数目以(例如)促进轻链和重链组装或者提高或降低该191P4D12MAb的稳定性。
在另一实施方式中，抗体的Fc铰链区进行突变以降低191P4D12MAb的生物半衰期。更具体地是，将一个或多个氨基酸突变引入Fc铰链片段的CH2-CH3结构域界面区从而该抗体相对于天然Fc铰链结构域SpA结合具有受损的葡萄球菌蛋白A(SpA)结合。该方法进一步描述于Ward等的美国专利6,165,745。
在另一个实施方式中，191P4D12MAb经修饰以提高其生物半衰期。可采用各种方法。例如，可如Ward的美国专利号6,277,375所述引入突变。或者，为提高该生物半衰期，可改变抗体CH1或CL区以含有取自IgGFc区CH2结构域中两个环的救援受体结合表位，如Presta等的美国专利号5,869,046和6,121,022。
在另一个实施方式中，通过用不同的氨基酸残基替代至少一个氨基酸残基来改变Fc区，由此改变191P4D12MAb的效应功能。例如，选自氨基酸特异性残基的一个或多个氨基酸可被不同的氨基酸残基取代从而该抗体对效应配体的亲和性改变但保留母体抗体的抗原结合力。亲和性发生改变的效应配体可以是例如Fc受体或补体的C1组分。该方法进一步描述于Winter等的美国专利5,624,821和5,648,260。
191P4D12抗体与191P4D12相关蛋白的反应性可以通过许多熟知方法建立，包括蛋白质印迹、免疫沉淀、ELISA和FACS分析，所述方法在合适时可使用191P4D12相关蛋白、191P4D12表达细胞或其提取物。可用检测标记物或偶联第二分子来标记191P4D12抗体或其片段。合适的检测标记物包括但不限于放射性同位素、荧光化合物、生物发光化合物、化学发光化合物、金属螯合物或酶。另外，使用本领域通常已知的方法产生对两个或更多191P4D12表位特异的双特异性抗体。也可通过本领域已知的交联技术(例如Wolff等，CancerRes.53:2560-2565)产生同源二聚抗体。
在另一优选实施方式中，本发明的191P4D12MAb是含有称为Ha22-2(2,4)6.1抗体的重链和轻链的抗体。Ha22-2(2,4)6.1的重链由SEQIDNO:7的第20E残基至第466K残基范围中的氨基酸序列组成，且Ha22-2(2,4)6.1的轻链由SEQIDNO:8的第23D残基至第236C残基组成。该序列示于图2和图3。在一个优选实施方式中，Ha22-2(2,4)6.1与细胞毒剂偶联。
产生称为Ha22-2(2,4)6.1抗体的杂交瘤在2010年8月19日送至(通过联邦快递)美国典型培养物保藏中心(AmericanTypeCultureCollection)(ATCC)，弗吉尼亚州马那萨斯，邮政信箱1549，20108并指定登录号：PTA-11267。
抗体-药物偶联物总述
另一方面，本发明提供抗体药物偶联物(ADC)，该抗体药物偶联物包括偶联细胞毒剂如化疗剂，药物、生长抑制剂、毒素(如细菌、真菌、植物或动物来源的酶活性毒素或其片段)或放射性同位素(即，放射性偶联物)的抗体。另一方面，本发明进一步提供使用ADC的方法。一方面，ADC包括本文中任何共价连接于细胞毒剂或检测试剂的191P4D12MAb。
使用抗体药物偶联物以局部递送细胞毒剂或细胞生长抑制剂(即在癌症治疗中杀死或抑制肿瘤细胞的药物)(Syrigos和Epenetos(1999)AnticancerResearch19:605-614；Niculescu-Duvaz和Springer(1997)Adv.DrgDel.Rev.26:151-172；美国专利号4,975,278)能靶向递送药物部分到肿瘤，并在其中胞内累积，而全身给予这些非偶联药物试剂可能产生对正常细胞以及试图消除的肿瘤细胞而言不可接受的毒性水平(Baldwin等，(1986)Lancet(1986年3月15日)第603-05页；Thorpe,(1985)“AntibodyCarriersOfCytotoxicAgentsInCancerTherapy:AReview(癌症治疗中细胞毒剂的抗体载体：综述)”，收录于“MonoclonalAntibodies'84:BiologicalAndClinicalApplications(单克隆抗体'84：生物和临床应用)”,A.Pinchera等编，第475-506页)。从而尝试以最小毒性产生最大功效。据报道多克隆抗体和单克隆抗体在这些策略中均有用(Rowland等，(1986)CancerImmunol.Immunother.,21:183-87)。用于这些方法的药物包括道诺霉素、多柔比星、甲氨蝶呤和长春地辛((Rowland等，(1986)supra)。用于抗体毒素偶联物的毒素包括细菌毒素(例如白喉类毒素)、植物毒素(例如蓖麻毒蛋白)、小分子毒素(例如格尔德霉素)(Mandler等(2000)Jour.oftheNat.CancerInst.92(19):1573-1581；Mandler等(2000)Bioorganic&Med.Chem.Letters10:1025-1028；Mandler等(2002)BioconjugateChem.13:786-791)、美登木素(maytansinoid)(EP1391213；Liu等,(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.USA93:8618-8623)和卡其霉素(Lode等(1998)CancerRes.58:2928；Hinman等(1993)CancerRes.53:3336-3342)。该毒素可通过包括微管蛋白结合、DNA结合或拓扑异构酶抑制的机理产生其细胞毒性和细胞生长抑制作用。一些细胞毒性药物往往在与大抗体或蛋白受体配体偶联时失活或降低活性。
抗体药物偶联物的示例是(替伊莫单抗(ibritumomabtiuxetan)，百健艾迪(Biogen/Idec))，是一种抗体同位素偶联物，其包含针对正常和恶性B淋巴细胞表面发现的CD20抗原的鼠IgG1κ单克隆抗体以及由硫脲接头-螯合剂连接的111In或90Y放射性同位素(Wiseman等(2000)Eur.Jour.Nucl.Med.27(7):766-77；Wiseman等(2002)Blood99(12):4336-42；Witzig等(2002)J.Clin.Oncol.20(10):2453-63；Witzig等(2002)J.Clin.Oncol.20(15):3262-69)。
另外，MYLOTARGTM(吉姆单抗奥佐米星，惠氏制药公司(WyethPharmaceutical))是一种包含连接于卡其霉素的huCD33抗体的抗体药物偶联物，在2000年被批准用于注射治疗急性骨髓型白血病(DrugsoftheFuture(2000)25(7):686；美国专利号4970198；5079233；5585089；5606040；5693762；5739116；5767285；5773001)。
另外，莫坎妥珠单抗(Cantuzumabmertansine)(IMGN公司(Immunogen,Inc.))是一种包含通过二硫键接头SPP连接于美登木素药物部分DM1的huC242抗体的抗体药物偶联物，其进展到治疗表达CanAg的癌症的II期试验，该癌症例如结肠癌、胰腺癌、胃癌和其它癌症。
另外，MLN-2704(千年制药公司(MillenniumPharm.)，BZL生物公司(BZLBiologics)，IMGN公司(ImmunogenInc.))是一种包含连接于美登木素药物部分DM1的抗前列腺特异性膜抗原(PSMA)单克隆抗体的抗体药物偶联物，其正开发用于潜在治疗前列腺肿瘤。
最后，将耳他汀肽、耳他汀E(AE)和单甲基耳他汀(MMAE)、尾海兔素的合成类似物偶联嵌合单克隆抗体cBR96(对癌的LewisY有特异性)和cAC10(对血液恶性肿瘤的CD30有特异性)(Doronina等(2003)NatureBiotechnology21(7):778-784)并正在治疗开发中。
另外，本文描述了用于产生ADC的化疗剂。可以使用的酶活性毒素和其片段包括白喉A链、白喉毒素的非结合活性片段、外毒素A链(来自绿脓假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa))、蓖麻毒蛋白A链、相思豆毒蛋白A链、蒴莲根毒素A链、α-帚曲菌素、油桐(Aleuritesfordii)蛋白、石竹素蛋白、美洲商陆(Phytolacaamericana)蛋白(PAPI、PAPII和PAP-S)、苦瓜(Momordicacharantia)抑制剂、麻疯树毒蛋白、巴豆毒蛋白、肥皂草(Sapaonariaofficinalis)抑制剂、白树毒素、分裂毒素(mitogellin)、局限曲菌素、酚霉素、依诺霉素和单端孢霉烯族毒素(tricothecenes)。参见例如，1993年10月28日公开的WO93/21232。多种放射性核素可用于放射性偶联抗体的生产。示例包括212Bi、131I、131In、90Y和186Re。所述抗体与细胞毒剂的偶联可利用多种双功能蛋白偶联剂完成，例如N-琥珀酰亚胺基-3-(2-吡啶二巯基)丙酸盐(SPDP)，亚氨基四氢噻吩(IT)，亚胺酸酯的双功能衍生物(如己二酸亚氨酸二甲酯HCl)，活性酯(如二琥珀酰亚胺基辛二酸酯)，醛(例如戊二醛)，双叠氮化合物(例如双(p-叠氮苯甲酰基)己二胺)，双重氮衍生物(例如双-(p-重氮苯甲酰基)-乙二胺)，二异氰酸酯(例如甲苯2,6-二异氰酸酯)和双活性氟化合物(例如1,5-二氟-2,4-二硝基苯)。例如，蓖麻毒蛋白免疫毒素可按Vitetta等(1987)Science,238:1098所述制备。碳-14-标记的1-异硫氰苄基-3-亚甲二氧基三胺五乙酸(MX-DTPA)是用于偶联放射性核素与抗体的示例性螯合剂(WO94/11026)。
本文也考虑了抗体与一个或多个小分子毒素及具有毒素活性的所述毒素衍生物的偶联物，该小分子毒素例如卡其霉素、美登木素、尾海兔素、耳他汀、新月毒素和CC1065。
III(A).美登木素(Maytansinoid)
适用作美登木素药物部分的美登素化合物为本领域技术人员熟知并可根据已知方法从天然来源中分离，通过遗传工程技术(参见Yu等(2002)PNAS99:7968-7973)生产，或根据已知方法合成制备美登醇和美登醇类似物。
美登木素药物部分包括具有修饰芳环的那些药物部分，例如：C-19-去氯(US4256746)(通过安沙菌素(ansamytocin)P2的氢化铝锂还原制备)；C-20-羟基(或C-20-去甲基)+/-C-19-去氯(美国专利4,361,650和4,307,016)(使用链霉菌或放线菌通过去甲基化制备或使用LAH通过脱氯制备)；和C-20-去甲氧基、C-20-酰氧基(-OCOR)、+/-去氯(美国专利4,294,757)(使用酰氯通过酰化作用制备)以及在具有其它位点修饰的那些。
美登木素药物部分也包括具有修饰的那些药物部分，例如：C-9-SH(US4,424,219)(通过美登醇与H2S或P2S5反应制备)；C-14-烷氧基甲基(去甲氧基/CH2OR)(US4331598)；C-14-羟甲基或酰氧基甲基(CH2OH或CH2Oac)(US4450254)(通过诺尔卡菌属制备)；C-15-羟基/酰氧基(US4,364,866)(通过链霉菌属转化美登醇制备)；C-15-甲氧基(美国专利号4,313,946和4,315,929)(分离自滑桃树(Trewianudlflora))；C-18-N-去甲基(美国专利号4,362,663和4,322,348)(通过链霉菌属将美登醇去甲基化制备)；和4,5-脱氧(US4,371,533)(通过用三氯化钛/LAH还原美登醇制备)。
含有美登木素的ADC、其制备方法以及其治疗应用公开于例如美国专利号5,208,020、5,416,064、6,441,163和欧洲专利号EP0425235B1，其公开内容通过引用明确纳入本文。Liu等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA93:8618-8623(1996)描述了包含美登木素的ADC，该美登木素称为DM1并与针对人结直肠癌的单克隆抗体C242连接。发现该偶联物对培养的结肠癌细胞有高度的细胞毒性，并在体内肿瘤生长试验中表现出抗肿瘤活性。Chari等，CancerResearch52:127-131(1992)描述了ADC，其中美登木素通过二硫键接头与结合人结肠癌细胞系上抗原的鼠抗体A7，或与另一种结合HER-2/neu癌基因的鼠单克隆抗体TA.1偶联。该TA.1-美登木素偶联物的细胞毒性在人乳腺癌细胞系SK-BR-3中体外测试，该细胞系中每细胞表达3x105HER-2表面抗原。该药物偶联物所达到的细胞毒性水平与游离美登木素药物相似，该水平可通过增加每抗体分子的美登木素分子数目来提高。A7美登木素偶联物在小鼠中表现出较低的全身细胞毒性。
III(B).耳他汀(Auristatin)和尾海兔素(dolostatin)
在一些实施方式中，ADC包含与多罗他汀或尾海兔素肽类似物和衍生物、耳他汀(美国专利号5,635,483；5,780,588)偶联的本发明所述抗体。尾海兔素和耳他汀已显示干扰微管动力学、GTP水解以及细胞核和细胞分裂(Woyke等(2001)Antimicrob.AgentsandChemother.45(12):3580-3584)并具有抗癌(US5,663,149)和抗真菌活性(Pettit等(1998)Antimicrob.AgentsChemother.42:2961-2965)。尾海兔素和耳他汀药物部分可通过肽药物部分的N(氨基)末端或C(羧基)末端连接抗体(WO02/088172)。
示例性的耳他汀实施方式包括N末端连接的单甲基耳他汀药物部分DE和DF，公开于Senter等，美国癌症研究协会会议录(ProceedingsoftheAmericanAssociationforCancerResearch)，卷45，摘要号623，2004年3月28日发表，以及描述于美国专利公开号2005/0238649，其公开内容通过引用全文明确纳入本文。
示例性的耳他汀实施方式是MMAE(其中波浪线表示与抗体药物偶联物的接头(L)的共价连接)。
另一个示例性的耳他汀实施方式是MMAF，其中波浪线表示与抗体药物偶联物的接头(L)的共价连接(US2005/0238649):
其他包含MMAE或MMAF以及各种接头组分(本文进一步描述)的示例性实施方式具有以下结构和缩写(其中Ab指抗体，S是抗体的硫，p是1-约8)：
一般基于肽的药物部分可通过形成两个或多个氨基酸和/或肽片段之间的肽键来制备。例如，该肽键可根据液相合成方法(参见E.和K.Lübke,“ThePeptides(《肽》)”，卷1，第76-136页，1965，学术出版社)来制备，该方法为肽化学技术领域熟知。耳他汀/尾海兔素药物部分可根据以下方法制备：US5635483；US5780588；Pettit等(1989)J.Am.Chem.Soc.111:5463-5465；Pettit等(1998)Anti-CancerDrugDesign13:243-277；Pettit,G.R.等Synthesis,1996,719-725；Pettit等(1996)J.Chem.Soc.PerkinTrans.15:859-863；和Doronina(2003)NatBiotechnol21(7):778-784。
III(C).卡奇霉素
在其他实施方式中，ADC包含与一个或多个卡其霉素分子偶联的本发明所述抗体。抗生素的卡奇霉素家族能够以亚皮摩尔浓度产生双链DNA断裂。为制备卡其霉素家族偶联物，参见美国专利5,712,374、5,714,586、5,739,116、5,767,285、5,770,701、5,770,710、5,773,001,5,877,296(都属于美国氰氨公司(AmericanCyanamidCompany))。可用的卡奇霉素结构类似物包括但不限于：γ1 I、α2 I、α3 I、N-乙酰基-γ1I、PSAG和θI 1(Hinman等，CancerResearch53:3336-3342(1993)；Lode等，CancerResearch58:2925-2928(1998)和上述美国氰氨公司的美国专利)。另一种可与抗体偶联的抗肿瘤药物是QFA，该药物是一种抗叶酸剂。卡其霉素和QFA均有胞内作用位点且不易穿过质膜。因此，通过抗体介导的内化使得细胞摄取这些试剂，这显著增强了其细胞毒性作用。
III(D).其它细胞毒剂
可与本发明所述抗体偶联的其它抗癌试剂包括BCNU、链脲霉素、长春新碱和5-氟尿嘧啶、描述于美国专利5,053,394和5,770,710中统称为LL-E33288复合物的一类试剂，以及埃斯波霉素(美国专利5,877,296)。
可使用的酶活性毒素和其片段包括白喉A链、白喉毒素的非结合活性片段、外毒素A链(来自绿脓假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa))、蓖麻毒蛋白A链、相思豆毒蛋白A链、蒴莲根毒素A链、α-帚曲菌素、油桐(Aleuritesfordii)蛋白、石竹素蛋白、美洲商陆(Phytolacaamericana)蛋白(PAPI、PAPII和PAP-S)、苦瓜(Momordicacharantia)抑制剂、麻疯树毒蛋白、巴豆毒蛋白、肥皂草(Sapaonariaofficinalis)抑制剂、白树毒素、分裂毒素(mitogellin)、局限曲菌素、酚霉素、依诺霉素和单端孢霉烯族毒素(tricothecenes)。参见例如，1993年10月28日公开的WO93/21232。
本发明进一步考虑抗体和有溶核活性化合物(例如，核糖核酸或DNA内切核酸酶，如脱氧核糖核酸酶；DNA酶)之间形成的ADC。
为了选择性破坏肿瘤，该抗体可包含高放射性原子。各种放射性同位素可用于生成放射性偶联抗体。示例包括At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm153、Bi212、P32、Pb212和Lu的放射性同位素。当将该偶联物用于检测时，其可包含用于闪烁扫描研究的放射性原子，例如tc99m或I123，或用于核磁共振(NMR)成像(也称为磁共振成像，mri)的自旋标记，例如碘-123、碘-131、铟-111、氟-19、碳-13、氮-15、氧-17、钆、锰或铁。
可用已知的方法将放射性或其它标记引入该偶联物。例如，可生物合成或使用合适的氨基酸前体通过化学氨基酸合成法合成该肽，所述氨基酸前体包含例如氟-19以替代氢。标记物例如tc99m或I123，Re186、Re188和In111可通过肽的半胱氨酸残基来连接。钇-90可通过赖氨酸残基连接。可使用IODOGEN方法(Fraker等(1978)Biochem.Biophys.Res.Commun.80:49-57引入碘-123。“MonoclonalAntibodiesinImmunoscintigraphy(免疫闪烁法中的单克隆抗体)”(Chatal，CRC出版社(CRCPress)1989)详细描述了其它方法。
IV.)结合191P4D12的抗体药物偶联化合物
本发明提供用于药物靶向递送的抗体药物偶联化合物。发明人已发现抗体药物偶联化合物具有针对表达191P4D12的细胞的强效细胞毒性和/或细胞生长抑制活性。该抗体药物偶联化合物包含共价连接至少一个药物单元的抗体单元。药物单元可直接连接或通过接头单元(LU)共价连接。
在一些实施方式中，抗体药物偶联化合物具有下式：
L-(LU-D)p(I)
或其药学上可接受的盐或其溶剂合物；式中：
L是抗体单元，例如本发明的191P4D12MAb，和
(LU-D)是接头单元-药物单元部分，其中：
LU-是接头单元，和
-D是对靶细胞具有细胞生长抑制或细胞毒活性的药物单元；和
p是1至20的整数。
在一些实施方式中，p的范围是1-10、1-9、1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3或1-2。在一些实施方式中，p的范围是2-10、2-9、2-8、2-7、2-6、2-5、2-4或2-3。在其它实施方式中，p是1、2、3、4、5或6。在一些实施方式中，p是2或4。
在一些实施方式中，抗体药物偶联化合物具有下式：
L-(Aa-Ww-Yy-D)p(II)
或其药学上可接受的盐或其溶剂合物；式中：
L是抗体单元，例如191P4D12MAb，和
-Aa-Ww-Yy-是接头单元(LU)，其中：
-A-是延伸单元，
a是0或1,
-W-各自独立地是氨基酸单元，
w是0-12的整数，
-Y-是自分解(self-immolative)间隔单元，
y是0、1或2；
-D是对靶细胞具有细胞生长抑制或细胞毒活性的药物单元；和
p是1至20的整数。
在一些实施方式中，a是0或1，w是0或1，y是0、1或2。在一些实施方式中，a是0或1，w是0或1，且y是0或1。在一些实施方式中，p的范围是1-10、1-9、1-8、1-7、1-6、1-5、1-4、1-3或1-2。在一些实施方式中，p的范围是2-8、2-7、2-6、2-5、2-4或2-3。在其它实施方式中，p是1、2、3、4、5或6。在一些实施方式中，p是2或4。在一些实施方式中，如果w不是0，y是1或2。在一些实施方式中，如果w是1-12，则y是1或2。在一些实施方式中，w是2-12且y是1或2。在一些实施方式中，a是1，w和y是0。
对于包含多个抗体的组合物，p代表药物载量，即每抗体的平均药物分子数量。药物载量的范围可以是每抗体1-20个药物(D)。可通过常规方法如质谱、ELISA实验和HPLC鉴定偶联反应制备中每抗体的平均药物数量。也可以p的形式确定抗体-药物偶联物的定量分布。在某些情况下，可通过诸如反相HPLC或电泳等方式将具有某一确定p值的均一抗体-药物偶联物与其它药物载量的抗体-药物偶联物分离，并进行纯化和鉴定。在示范性实施方式中，p是2-8。
可通过任何本领域技术人员已知的技术实现抗体药物偶联化合物的产生。简而言之，抗体药物偶联化合物包含作为抗体单元的191P4D12MAb、药物和连接药物与结合剂的任选接头。在一个优选实施方式中，抗体是191P4D12MAb，其含有上述称为Ha22-2(2,4)6.1抗体的重链和轻链可变区。在更优选的实施方式中，抗体是191P4D12MAb，其含有上述称为Ha22-2(2,4)6.1抗体的重链和轻链。多种不同的反应可用于药物和/或接头与结合剂的共价连接。其经常通过结合剂(例如抗体分子)的氨基酸残基的反应来实现，所述氨基酸残基包括赖氨酸的氨基、谷氨酸和天冬氨酸的游离羧酸基团、半胱氨酸的巯基以及芳族氨基酸的各部分。一种最常用的非特异性共价结合方法是连接化合物的羧基(或氨基)基团与抗体的氨基(或羧基)基团的碳二亚胺反应。此外，已将双功能试剂(例如二醛或亚氨酸酯)用于连接化合物的氨基与抗体分子的氨基。也可将席夫碱(Schiffbase)反应用于药物与结合剂的连接。该方法包括含有乙二醇或羟基的药物的高碘酸盐氧化，由而形成之后与结合剂反应的醛基。通过用结合剂的氨基基团形成席夫碱而发生连接。可采用异硫氰酸盐作为偶联剂来共价连接药物和结合剂。其它技术为本领域技术人员已知并在本发明范围内。
在一些实施方式中，作为接头前体的中间物在合适条件下与药物反应。在一些实施方式中，活性基团用于药物和/或中间物上。药物和中间物的之间的反应产物，或衍生药物继而在合适条件下与191P4D12MAb反应。
抗体药物偶联化合物的每个具体单元在本文中会进一步详细说明。示例性的接头单元、延伸单元、氨基酸单元、自分解间隔单元和药物单元的合成和结构也描述于美国专利公开号2003-0083263、2005-0238649和2005-0009751，其各通过引用全文纳入本文以用于所有目的。
V.)接头单元
通常，抗体-药物偶联化合物在药物单元和抗体单元之间包含接头单元。在一些实施方式中，接头在胞内条件下可切割，从而在胞内环境下切割接头可从抗体释放药物单元。在其它实施方式中，接头单元不可切割且药物(例如)通过抗体降解来释放。
在一些实施方式中，接头可由胞内环境中(如，溶酶体或内体或胞膜窖(caveolea)内)存在的切割剂切割。接头可以是例如被胞内肽酶或蛋白酶切割的肽酰接头，所述酶包括但不限于溶酶体或内体蛋白酶。在一些实施方式中，肽酰接头的长度是至少两个氨基酸或至少三个氨基酸。
切割剂可包括组织蛋白酶B和D以及纤溶酶，已知它们均可水解二肽药物衍生物，导致在靶细胞内释放活性药物(参见例如，Dubowchik和Walker，1999，Pharm.Therapeutics83:67-123)。
最常见的是可由191P4D12表达细胞内存在的酶切割的肽酰接头。例如，可使用由硫醇依赖性蛋白酶组织蛋白酶-B切割的肽酰接头(如Phe-Leu或Gly-Phe-Leu-Gly接头)，所述蛋白酶在癌组织中高表达。这类接头的其它示例参见例如美国专利号6,214,345，其通过引用全文纳入本文以用于所有目的。在特定实施方式中，可由胞内蛋白酶切割的肽酰接头是Val-Cit接头或Phe-Lys接头(参见例如美国专利6,214,345，其描述了具有val-cit接头的多柔比星的合成)。使用胞内蛋白水解释放治疗剂的一个优点是该试剂偶联时通常减弱且偶联物的血清稳定性通常较高。
在其它实施方式中，可切割接头具有pH敏感性，即对某些pH值下的水解敏感。通常，pH敏感性接头在酸性条件下可水解。例如，能使用在溶酶体中可水解的酸不稳定性接头(如腙、缩氨基脲、缩氨基硫脲、顺式-乌头酰胺(cis-aconiticamide)、原酸酯、缩醛、缩酮等)。(参见例如，美国专利号5,122,368；5,824,805；5,622,929；Dubowchik和Walker，1999，Pharm.Therapeutics83:67-123；Neville等，1989，Biol.Chem.264:14653-14661.)
这类接头在中性pH条件下(例如在血液中)相对稳定，但在低于pH5.5或5.0(接近溶酶体的pH)下不稳定。
在某些实施方式中，可水解接头是硫醚接头(如通过酰腙键连接治疗剂的硫醚(参见例如，美国专利号5,622,929)。
在其它实施方式中，该接头在还原条件下可切割(如二硫键接头)。本领域已知多种二硫化物接头，包括例如，可用SATA(N-琥珀酰亚胺基-S-乙酰基硫代乙酸酯)、SPDP(N-琥珀酰亚胺基-3-(2-吡啶基二硫)丙酸酯)、SPDB(N-琥珀酰亚胺基-3-(2-吡啶基二硫)丁酸酯)和SMPT(N-琥珀酰亚胺基-氧基羰基-α-甲基-α-(2-吡啶基-二硫)甲苯)、SPDB和SMPT形成的接头。(参见例如Thorpe等，1987,CancerRes.47:5924-5931；Wawrzynczak等，收录于Immunoconjugates:AntibodyConjugatesinRadioimageryandTherapyofCancer(《免疫偶联物：放射成像和癌症治疗中的抗体偶联物》)(C.W.Vogel编，牛津大学出版社，1987；也可参见美国专利号4,880,935。)
在其它特定的实施方式中，所述接头是丙二酸酯接头(Johnson等，1995,AnticancerRes.15:1387-93)、马来酰亚胺苯甲酰接头(Lau等，1995,Bioorg-Med-Chem.3(10):1299-1304)或3’-N-酰胺类似物(Lau等，1995,Bioorg-Med-Chem.3(10):1305-12)。
在其它实施方式中，接头单元不可切割，通过降解抗体来释放药物。(参见美国公开号2005/0238649，其通过引用全文纳入本文以用于所有目的)。
通常，接头对胞外环境基本不敏感。提到接头时，本文所用的术语“对胞外环境基本不敏感”指抗体-药物偶联化合物出现在胞外环境中(如血浆中)时，抗体-药物偶联化合物样品中不超过约20％，通常不超过约15％，更通常不超过约10％，甚至更通常不超过约5％、不超过约3％或不超过约1％的接头被切割。可通过例如以下方法测定接头是否对胞外环境基本不敏感：将抗体-药物偶联化合物与血浆一起培育一段时间(如2、4、8、16或24小时)，然后定量测定血浆中出现的游离药物量。
在其它非互斥实施方式中，接头促进细胞内化。在某些实施方式中，接头在偶联于治疗剂时促进细胞内化(即，在本文所述的抗体-药物偶联化合物的接头-治疗剂部分的情况下)。在其它实施方式中，接头偶联于耳他汀化合物和191P4D12MAb时促进细胞内化。
可用于本组合物和方法的各种示例性接头描述于WO2004-010957、美国公开号2006/0074008、美国公开号20050238649、和美国公开号2006/0024317(其各通过引用全文纳入本文以用于所有目的)。
“接头单元”(LU)是可用于连接药物单元和抗体单元以形成抗体-药物偶联化合物的双功能化合物。在一些实施方式中，接头单元具有下式：
-Aa-Ww-Yy-
式中：-A-是延伸单元，
a是0或1,
-W-各自独立地是氨基酸单元，
w是0-12的整数，
-Y-是自分解间隔单元，和
y是0、1或2。
在一些实施方式中，a是0或1，w是0或1，y是0、1或2。在一些实施方式中，a是0或1，w是0或1，且y是0或1。在一些实施方式中，如果w是1-12，则y是1或2。在一些实施方式中，w是2-12且y是1或2。在一些实施方式中，a是1，w和y是0。
VI.)延伸单元
延伸单元(A)存在时，能够将抗体单元连接于氨基酸单元(-W-)(如果存在)、间隔单元(-Y-)(如果存在)；或连接于药物单元(-D)。191P4D12MAb上可存在(天然存在或通过化学操作加入)的有用官能团包括但不限于：巯基、氨基、羟基、糖的异头羟基和羧基。合适的官能团是巯基和氨基。在一个示例中，巯基基团可通过还原191P4D12Mab的分子内二硫键来产生。在另一实施方式中，可通过191P4D12MAb赖氨酸部分的氨基与2-亚氨基四氢噻吩(兆特试剂(Traut’sreagent))或其它巯基生成试剂的反应产生巯基。在某些实施方式中，191P4D12MAb是重组抗体，经工程改造成携带一个或多个赖氨酸。在某些其它实施方式中，重组191P4D12MAb经工程改造成携带额外的巯基，如额外的半胱氨酸。
在一个实施方式中，延伸单元与抗体单元的硫原子成键。硫原子可衍生自抗体的巯基。式IIIa和IIIb方括号内表示该实施方式的代表性延伸单元，其中L-、-W-、-Y-、-D、w和y如上所定义，R17选自-C1-C10亚烷基-、-C1-C10亚烯基-、-C1-C10亚炔基-、-碳环基-、-O-(C1-C8亚烷基)-、O-(C1-C8亚烯基)-、-O-(C1-C8亚炔基)-、-亚芳基-、-C1-C10亚烷基-亚芳基-、-C2-C10亚烯基-亚芳基、-C2-C10亚炔基-亚芳基、-亚芳基-C1-C10亚烷基-、-亚芳基-C2-C10亚烯基-、-亚芳基-C2-C10亚炔基-、-C1-C10亚烷基-(碳环基)-、-C2-C10亚烯基-(碳环基)-、-C2-C10亚炔基-(碳环基)-、-(碳环基)-C1-C10亚烷基-、-(碳环基)-C2-C10亚烯基-、-(碳环基)-C2-C10亚炔基、亚杂环基-、-C1-C10亚烷基-(亚杂环基)-、-C2-C10亚烯基-(亚杂环基)-、-C2-C10亚炔基-(亚杂环基)-、-(亚杂环基)-C1-C10亚烷基-、-(亚杂环基)-C2-C10亚烯基-、-(亚杂环基)-C1-C10亚炔基-、-(CH2CH2O)r-或-(CH2CH2O)r-CH2-，r是1-10的整数，其中单独或作为另一基团一部分的所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、芳基、碳环、碳环基、杂环基和亚芳基基团是任选取代的。在一些实施方式中，其中单独或作为另一基团一部分的所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、芳基、碳环、碳环基、杂环和亚芳基是未取代的。在一些实施方式中，R17选自-C1-C10亚烷基-、-碳环基-、-O-(C1-C8亚烷基)-、-亚芳基-、-C1-C10亚烷基-亚芳基-、-亚芳基-C1-C10亚烷基-、-C1-C10亚烷基-(碳环基)-、-(碳环基)-C1-C10亚烷基-、-C3-C8杂环基-、-C1-C10亚烷基-(杂环基)-、-(亚杂环基)-C1-C10亚烷基-、-(CH2CH2O)r和-(CH2CH2O)r-CH2-，r是1-10的整数，其中所述亚烷基是未取代的且剩余基团可选取代。
从所有示范性实施方式中应该理解，即使没有明确说明，也可将1-20个药物部分连接于抗体(p＝1-20)。
说明性延伸单元是式IIIa的延伸单元，其中R17是-(CH2)5-：
另一种说明性延伸单元是式IIIa的延伸单元，其中R17是-(CH2CH2O)r-CH2-；r是2：
说明性延伸单元是式IIIa的延伸单元，其中R17是-亚芳基-或亚芳基-C1-C10亚烷基-。在一些实施方式中，芳基是未取代的苯基。
另一说明性延伸单元是式IIIb的延伸单元，其中R17是-(CH2)5-：
在某些实施方式中，通过抗体单元的硫原子和延伸单元的硫原子之间的二硫键，将延伸单元连接于抗体单元。式IV的方括号内表示此实施方式的代表性延伸单元，其中R17、L-、-W-、-Y-、-D、w和y如上所定义。
本申请中应注意到，下式的S部分指抗体单元的硫原子，除非文中另有说明。
在其它实施方式中，延伸单元含有可与抗体的伯或仲氨基成键的反应位点。这些活性位点的例子包括但不限于：活性酯(如琥珀酰亚胺酯)、4-硝基苯酯、五氟苯酯、四氟苯酯、酸酐、酰基氯、磺酰氯、异氰酸酯和异硫氰酸酯。式Va和Vb的方括号内表示该实施方式的代表性延伸单元，其中-R17-、L-、-W-、-Y-、-D、w和y如上所定义；
在一些实施方式中，延伸单元含有与抗体上可出现的经修饰糖(-CHO)基团发生反应的反应位点。例如，可利用诸如高碘酸钠等试剂温和氧化糖，所得氧化糖的(-CHO)单元可与含有官能团如酰肼、肟、伯或仲胺、肼、缩氨基硫脲、羧酸肼和芳基酰肼的延伸单元缩合，如Kaneko等，1991，BioconjugateChem.2:133-41所述。式VIa、VIb和VIc的方括号内表示该实施方式的代表性延伸单元，其中-R17-、L-、-W-、-Y-、-D、w和y如上所定义。
VII.)氨基酸单元
氨基酸单元(-W-)存在时，将延伸单元连接于间隔单元(如果存在间隔单元)，将延伸单元连接于药物部分(如果不存在间隔单元)，将抗体单元连接于药物单元(如果不存在拉伸单元和间隔单元)。
例如Ww-可以是单肽、二肽、三肽、四肽、五肽、六肽、七肽、八肽、九肽、十肽、十一肽或十二肽单元。-W-单元各自独立地具有下面方括号中所示通式，w是0-12的整数：
其中R19是氢、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、苄基、对-羟基苄基、-CH2OH、-CH(OH)CH3、-CH2CH2SCH3、-CH2CONH2、-CH2COOH、-CH2CH2CONH2、-CH2CH2COOH、-(CH2)3NHC(＝NH)NH2、-(CH2)3NH2、-(CH2)3NHCOCH3、-(CH2)3NHCHO、-(CH2)4NHC(＝NH)NH2、-(CH2)4NH2、-(CH2)4NHCOCH3、-(CH2)4NHCHO、-(CH2)3NHCONH2、-(CH2)4NHCONH2、-CH2CH2CH(OH)CH2NH2、2-吡啶基甲基-、3-吡啶基甲基-、4-吡啶基甲基-、苯基、环己基、
在一些实施方式中，可利用包括癌症或肿瘤相关蛋白酶在内的一种或多种酶对氨基酸单元进行酶促切割，以释放药物单元(-D)，其在一个实施方式中于释放后体内质子化以提供药物(D)。
在某些实施方式中，氨基酸单元可包含天然氨基酸。在其它实施方式中，氨基酸单元可包含非天然氨基酸。式(VII)-(IX)代表说明性Ww单元：
其中R20和R21如下：
其中R20、R21和R22如下：
其中R20、R21、R22和R23如下：
示例性氨基酸单元包括但不限于式VII的单元，其中：R20是苄基且R21是-(CH2)4NH2；R20是异丙基且R21是-(CH2)4NH2；或者R20是异丙基且R21是-(CH2)3NHCONH2。另一示范性氨基酸单元是式VIII的单元，其中R20是苄基，R21是苄基且R22是-(CH2)4NH2。
可设计有用的-Ww-单元并就其对特定酶的酶切选择性进行优化，所述酶例如肿瘤相关蛋白酶。在一个实施方式中，-Ww-单元是组织蛋白酶B、C和D，或纤溶酶蛋白酶催化切割的单元。
在一个实施方式中，-Ww-是二肽、三肽、四肽或五肽。R19、R20、R21、R22或R23不是氢时，与R19、R20、R21、R22或R23连接的碳原子是手性碳。
与R19、R20、R21、R22或R23连接的各个碳原子独立地是(S)或(R)构型。
在氨基酸单元的一个方面，氨基酸单元是缬氨酸-瓜氨酸(即vc或Val-Cit)。另一方面，氨基酸单元是苯丙氨酸-赖氨酸(即fk)。在氨基酸单元的另一方面，氨基酸单元是N-甲基缬氨酸-瓜氨酸。另一方面，氨基酸单元是5-氨基戊酸、高苯丙氨酸赖氨酸、四异喹啉羧酸赖氨酸、环己基丙氨酸赖氨酸、异哌啶酸(isonepecoticacid)赖氨酸、β-丙氨酸赖氨酸、甘氨酸丝氨酸缬氨酸谷胺酰胺和异哌啶酸。
VIII.)间隔单元
间隔单元(-Y-)存在时，将氨基酸单元连接于药物单元(氨基酸单元存在时)。或者，不存在氨基酸单元时，间隔单元将延伸单元连接于药物单元。不存在氨基酸单元和延伸单元时，间隔单元也将药物单元连接于抗体单元。
间隔单元有两种主要类型：非自分解或自分解型。非自分解的间隔单元是对抗体药物偶联物的氨基酸单元进行切割特别是酶切后，一部分或全部间隔单元保持结合于药物部分的间隔单元。非自分解的间隔单元示例包括但不限于(甘氨酸-甘氨酸)间隔单元和甘氨酸间隔单元(均示于方案1)(见下)。通过酶(如肿瘤细胞相关蛋白酶、癌细胞相关蛋白酶或淋巴细胞相关蛋白酶)对含有甘氨酸-甘氨酸间隔单元或甘氨酸间隔单元的偶联物进行酶切时，从L-Aa-Ww-中切割甘氨酸-甘氨酸-药物部分或甘氨酸-药物部分。在一个实施方式中，在靶细胞内发生独立的水解反应，切割甘氨酸-药物部分键并释放药物。
方案1
在一些实施方式中，非自分解的间隔单元(-Y-)是-Gly-。在一些实施方式中，非自分解的间隔单元(-Y-)是-Gly-Gly-。
在一个实施方式中，提供不存在间隔单元的药物-接头偶联物(-Yy–其中y＝0)，或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
或者，含有自分解间隔单元的偶联物可释放-D。本文所用的术语“自分解的间隔物”指能够将两个间隔的化学部分共价连接成稳定三联分子的双官能化学部分。如果与第一部分的键被切割，则自发与第二化学部分分离。
在一些实施方式中，-Yy-是对-氨基苯甲醇(PAB)单元(参见方案2和3)，它的亚苯基部分被Qm取代，其中Q是-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C1-C8烯基)、-O-(C1-C8炔基)、-卤素、-硝基或-氰基；m是0-4的整数。无论单独或作为另一基团的一部分，所述烷基、烯基和炔基可任选被取代。
在一些实施方式中，-Y-是通过PAB基团的氨基氮原子连接于-Ww-的PAB基团，并通过碳酸酯、氨基甲酸酯或醚基团直接连接于-D。不希望受任何具体理论或机理的限制，方案2描述了通过氨基甲酸酯或碳酸酯基团直接连接于-D的PAB基团的药物释放的可能机理，如Toki等，2002，J.Org.Chem.67:1866-1872所述。
方案2
在方案2中，Q是-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C1-C8烯基)、-O-(C1-C8炔基)、-卤素、-硝基或-氰基；m是0-4的整数；p的范围是1-约20。无论单独或作为另一基团的一部分，所述烷基、烯基和炔基可任选被取代。
不希望受任何具体理论或机理的限制，方案3描述了通过醚或胺连接直接连接于-D的PAB基团的药物释放的可能机理，其中D包含构成药物单元一部分的氧或氮基团。
方案3
在方案3中，Q是-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C1-C8烯基)、-O-(C1-C8炔基)、-卤素、-硝基或-氰基；m是0-4的整数；p的范围是1-约20。无论单独或作为另一基团的一部分，所述烷基、烯基和炔基可任选被取代。
自分解的间隔物的其它例子包括但不限于：电学性质类似于PAB基团的芳族化合物，如2-氨基咪唑-5-甲醇衍生物(Hay等，1999，Bioorg.Med.Chem.Lett.9:2237)和邻或对-氨基苄基缩醛。可以使用酰胺键水解后发生环化的间隔物，例如取代和未取代的4-氨基丁酸酰胺(Rodrigues等，1995，ChemistryBiology2:223)、合适取代的双环[2.2.1]和双环[2.2.2]环系统(Storm等，1972，J.Amer.Chem.Soc.94:5815)和2-氨基苯基丙酸酰胺(Amsberry等，1990，J.Org.Chem.55:5867)。消除甘氨酸α-位上取代的含胺药物(Kingsbury等，1984，J.Med.Chem.27:1447)也是自分解间隔物的例子。
在一个实施方式中，间隔单元是分支的双(羟甲基)-苯乙烯(BHMS)单元，如方案4所示，它可用于掺入和释放多种药物。
方案4
在方案4中，Q是-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C1-C8烯基)、-O-(C1-C8炔基)、-卤素、-硝基或-氰基；m是0-4的整数；n是0或1；p的范围是1-约20。无论单独存在或作为另一基团的一部分，所述烷基、烯基和炔基可任选被取代。
在一些实施方式中，-D部分相同。在另一实施方式中，-D部分不同。
在一个方面，间隔单元(-Yy-)由式(X)-(XII)表示：
其中Q是-C1-C8烷基、-C1-C8烯基、-C1-C8炔基、-O-(C1-C8烷基)、-O-(C1-C8烯基)、-O-(C1-C8炔基)、-卤素、-硝基或-氰基；m是0-4的整数。无论单独存在或作为另一基团的一部分，所述烷基、烯基和炔基可任选被取代。
包含抗体-药物偶联化合物的式I和II的实施方式可包括：
其中w和y各自是0、1或2，和
其中w和y各自是0，
IX.)药物单元
该药物部分(D)可以是任何细胞毒性、细胞生长抑制或免疫调节(例如免疫抑制)药物。D是具有可与间隔单元、氨基酸单元、延伸单元或抗体单元成键的原子的药物单元(部分)。在一些实施方式中，药物单元D具有可与间隔单元成键的氮原子。本文所用的术语“药物单元”和“药物部分”含义相同且可互换使用。
有用的细胞毒性、细胞生长抑制或免疫调节剂种类包括例如微管蛋白抑制剂、DNA小沟结合物、DNA复制抑制剂和烷化剂。
在一些实施方式中，所述药物是耳他汀，例如耳他汀E(本领域也称为尾海兔素-10的衍生物)或其衍生物。例如，所述耳他汀可以是耳他汀E和酮酸间形成的酯。例如，耳他汀E可与对乙酰基苯甲酸或苯甲酰戊酸反应，分别产生AEB和AEVB。其它典型的耳他汀包括AFP、MMAF和MMAE。示例性耳他汀的合成和结构描述于美国专利公开号：2003-0083263、国际专利公开号WO04/010957、国际专利公开号WO02/088172和美国专利号7,498,298、6,884,869、6,323,315、6,239,104、6,034,065、5,780,588、5,665,860、5,663,149、5,635,483、5,599,902、5,554,725、5,530,097、5,521,284、5,504,191、5,410,024、5,138,036、5,076,973、4,986,988、4,978,744、4,879,278、4,816,444和4,486,414，上述各专利通过引用全文纳入本文以用于所有目的。
已显示耳他汀干扰微管动力学以及细胞核和细胞分裂并具有抗癌活性。耳他汀结合微管蛋白并可对191P4D12表达细胞产生细胞毒性或细胞生长抑制作用。有许多本领域已知的不同实验可用来确定耳他汀或是所得的抗体-药物偶联物对所需细胞系产生细胞生长抑制或细胞毒性作用。
本领域已知测定化合物是否结合微管蛋白的方法。参见例如，Muller等，Anal.Chem2006，78，4390-4397；Hamel等，MolecularPharmacology，199547:965-976；和Hamel等，TheJournalofBiologicalChemistry，990265:28，17141-17149。出于本发明目的，可测定化合物对微管蛋白的相对亲和性。本发明的一些优选耳他汀结合微管蛋白的亲和性范围从比MMAE与微管蛋白的结合亲和性低10倍(较弱亲和力)，到比MMAE与微管蛋白结合亲和性高10倍、20倍或100倍(较强亲和力)。
在一些实施方式中，-D是式DE或DF的耳他汀：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物；
其中，在每个位置上独立地给出以下说明：
波浪线表示键；
R2是-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基；
R3是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、碳环、-C1-C20亚烷基(碳环)、-C2-C20亚烯基(碳环)、-C2-C20亚炔基(碳环)、-芳基、-C1-C20亚烷基(芳基)、-C2-C20亚烯基(芳基)、-C2-C20亚炔基(芳基)、-杂环、-C1-C20亚烷基(杂环)、-C2-C20亚烯基(杂环)或-C2-C20亚炔基(杂环)；
R4是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、碳环、-C1-C20亚烷基(碳环)、-C2-C20亚烯基(碳环)、-C2-C20亚炔基(碳环)、-芳基、-C1-C20亚烷基(芳基)、-C2-C20亚烯基(芳基)、-C2-C20亚炔基(芳基)、-杂环、-C1-C20亚烷基(杂环)、-C2-C20亚烯基(杂环)或-C2-C20亚炔基(杂环)；
R5是-H或-C1-C8烷基；
或者R4和R5一起形成碳环且具有式-(CRaRb)s-，其中Ra和Rb独立地是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基或碳环，且s是2、3、4、5或6，
R6是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基；
R7是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、碳环、-C1-C20亚烷基(碳环)、-C2-C20亚烯基(碳环)、-C2-C20亚炔基(碳环)、-芳基、-C1-C20亚烷基(芳基)、-C2-C20亚烯基(芳基)、-C2-C20亚炔基(芳基)、-杂环、-C1-C20亚烷基(杂环)、-C2-C20亚烯基(杂环)或-C2-C20亚炔基(杂环)；
R8各自独立地是-H、-OH、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、-O-(C1-C20烷基)、-O-(C2-C20烯基)、-O-(C1-C20炔基)或-碳环；
R9是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基；
R24是-芳基、-杂环或-碳环；
R25是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、-碳环、-O-(C1-C20烷基)、-O-(C2-C20烯基)、-O-(C2-C20炔基)或OR18，其中R18是-H、羟基保护基或其中OR18代表＝O的直接键；
R26是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基、-芳基、-杂环或-碳环；
R10是-芳基或-杂环；
Z是-O-、-S-、-NH-或-NR12-、其中R12是-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基；
R11是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、-芳基、-杂环、-(R13O)m-R14或-(R13O)m-CH(R15)2；
m是1-1000的整数或m＝0-1000；
R13是-C2-C20亚烷基、-C2-C20亚烯基或-C2-C20亚炔基；
R14是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基；
每次出现时，R15独立地是-H、-COOH、-(CH2)n-N(R16)2、-(CH2)n-SO3H、-(CH2)n-SO3-C1-C20烷基、-(CH2)n-SO3-C2-C20烯基或-(CH2)n-SO3-C2-C20炔基；
每次出现时，R16独立地是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基或-(CH2)n-COOH；和
n是0-6的整数；
其中单独出现或作为另一基团一部分的所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、芳基、碳环和杂环基被任选取代。
式DE的耳他汀包括其中所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、芳基、碳环和杂环基团未发生取代的那些。
式DE的耳他汀包括其中R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9基团未被取代且R19、R20和R21基团如本文所述任选取代的那些。
式DE的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是-C1-C8烷基；
R3、R4和R7独立地选自-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、单环C3-C6碳环、-C1-C20亚烷基(单环C3-C6碳环)、-C2-C20亚烯基(单环C3-C6碳环)、-C2-C20亚炔基(单环C3-C6碳环)、C6-C10芳基、-C1-C20亚烷基(C6-C10芳基)、-C2-C20亚烯基(C6-C10芳基)、-C2-C20亚炔基(C6-C10芳基)、杂环、-C1-C20亚烷基(杂环)、-C2-C20亚烯基(杂环)或-C2-C20亚炔基(杂环)；其中所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、碳环、芳基和杂环基团被任选取代；
R5是-H；
R6是-C1-C8烷基；
R8各自独立地选自-OH、-O-(C1-C20烷基)、-O-(C2-C20烯基)或-O-(C2-C20炔基)，其中所述烷基、烯基和炔基基团被任选取代；
R9是-H或-C1-C8烷基；
R24是任选取代的苯基；
R25是-OR18；其中R18是H、羟基保护基或其中OR18代表＝O的直接键；
R26选自-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基或碳环，其中所述烷基、烯基、炔基和碳环基团被任选取代；或其药学上可接受的盐或溶剂合形式。
式DE的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是甲基；
R3是-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基或-C2-C8炔基，其中所述烷基、烯基和炔基被任选取代；
R4是-H、-C1-C8烷基、-C2-C8烯基、-C2-C8炔基、单环C3-C6碳环、-C6-C10芳基、-C1-C8亚烷基(C6-C10芳基)、-C2-C8亚烯基(C6-C10芳基)、-C2-C8亚炔基(C6-C10芳基)、-C1-C8亚烷基(单环C3-C6碳环)、-C2-C8亚烯基(单环C3-C6碳环)、-C2-C8亚炔基(单环C3-C6碳环)；其中单独出现或作为另一基团一部分的所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、芳基和碳环基团被任选取代；
R5是-H；
R6是甲基；
R7是-C1-C8烷基、-C2-C8烯基或-C2-C8炔基；
R8各自是甲氧基；
R9是-H或-C1-C8烷基；
R24是苯基；
R25是-OR18，其中R18是H、羟基保护基或其中OR18代表＝O的直接键；
R26是甲基；
或其药学上可接受的盐形式。
式DE的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是甲基；
R3是-H或-C1-C3烷基；
R4是-C1-C5烷基；
R5是-H；
R6是甲基；
R7是异丙基或仲丁基；
R8是甲氧基；
R9是-H或-C1C8烷基；
R24是苯基；
R25是-OR8；
其中R18是-H、羟基保护基或其中OR18代表＝O的直接键；
且R26是甲基；或其药学上可接受的盐或溶剂合形式；
式DE的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是甲基或C1-C3烷基，
R3是-H或-C1-C3烷基；
R4是-C1-C5烷基；
R5是H；
R6是-C1-C3烷基；
R7是-C1-C5烷基；
R8是-C1-C3烷氧基；
R9是-H或-C1C8烷基；
R24是苯基；
R25是-OR18，其中R18是H、羟基保护基或其中OR18代表＝O的直接键；且
R26是-C1-C3烷基；
或其药学上可接受的盐形式。
式DF的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是甲基；
R3、R4和R7独立地选自-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、单环C3-C6碳环、-C1-C20亚烷基(单环C3-C6碳环)、-C2-C20亚烯基(单环C3-C6碳环)、-C2-C20亚炔基(单环C3-C6碳环)、C6-C10芳基、-C1-C20亚烷基(C6-C10芳基)、-C2-C20亚烯基(C6-C10芳基)、-C2-C20亚炔基(C6-C10芳基)、杂环基、-C1-C20亚烷基(杂环基)、-C2-C20亚烯基(杂环基)或-C2-C20亚炔基(杂环基)；其中无论单独存在或作为另一基团一部分的所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、碳环、芳基和杂环基团被任选取代；
R5是-H；
R6是甲基；
R8各自是甲氧基；
R9是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基；其中所述烷基、烯基和炔基被任选取代；
R10是可任选取代的芳基或可任选取代的杂芳基；
Z是-O-、-S-、-NH-或-NR12-，其中R12是-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基，各自可被任选取代；
R11是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基、芳基、杂环基、-(R13O)m-R14或-(R13O)m-CH(R15)2，其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂环基团可被任选取代；
m是1-1000的整数或m＝0；
R13是-C2-C20亚烷基、-C2-C20亚烯基或-C2-C20亚炔基，各自可被任选取代；
R14是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基或-C2-C20炔基，其中所述烷基、烯基和炔基被任选取代；
每次出现时，R15独立地是-H、-COOH、-(CH2)n-N(R16)2、-(CH2)n-SO3H、-(CH2)n-SO3-C1-C20烷基、-(CH2)n-SO3-C2-C20烯基或-(CH2)n-SO3-C2-C20炔基，其中所述烷基、烯基和炔基被任选取代；
每次出现时，R16独立地是-H、-C1-C20烷基、-C2-C20烯基、-C2-C20炔基或-(CH2)n-COOH，其中所述烷基、烯基和炔基被任选取代；
n是0-6的整数；
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方式中，R10是任选取代的苯基。
式DF的耳他汀包括其中R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9基团未被取代且R10和R11基团如本文所述的那些化合物。
式DF的耳他汀包括其中所述烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、芳基、碳环和杂环基团未被取代的那些化合物。
式DF的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是-C1-C3烷基；R3是-H或-C1-C3烷基；R4是-C1-C5烷基；R5是–H；R6是-C1-C3烷基；R7是-C1-C5烷基；R8是-C1-C3甲氧基；R9是-H或-C1-C8烷基；R10是任选取代的苯基；Z是–O-、-S-或–NH-；R11如上所定义；或其药学上可接受的盐。.
式DF的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是甲基；R3是-H或-C1-C3烷基；R4是-C1-C5烷基；R5是–H；R6是甲基；R7是异丙基或仲丁基；R8是甲氧基；R9是-H或-C1-C8烷基；R10是任选取代的苯基；Z是–O-、-S-或–NH-；R11如上所定义；或其药学上可接受的盐。
式DF的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是甲基；R3是-H或-C1-C3烷基；R4是-C1-C5烷基；R5是–H；R6是甲基；R7是异丙基或仲丁基；R8是甲氧基；R9是-H或-C1-C8烷基；R10是苯基；Z是–O-或–NH-；R11如上所定义，优选氢；或其药学上可接受的盐形式。
式DF的耳他汀包括符合以下定义的那些：
R2是-C1-C3烷基；R3是-H或-C1-C3烷基；R4是-C1-C5烷基；R5是–H；R6是-C1-C3烷基；R7是-C1-C5烷基；R8是-C1-C3甲氧基；R9是-H或-C1-C8烷基；R10是苯基；Z是–O-或–NH-；R11如上所定义，优选氢；或其药学上可接受的盐形式。
式DE或DF的耳他汀包括其中R3、R4和R7独立地是异丙基或仲丁基且R5是-H的化合物。在一个示例性实施方式中，R3和R4各自是异丙基，R5是H，R7是仲丁基。剩余取代基如本文所定义。
式DE或DF的耳他汀包括其中R2和R6各自是甲基且R9是H的那些化合物。剩余取代基如本文所定义。
式DE或DF的耳他汀包括每次出现时R8均为-OCH3的那些化合物。剩余取代基如本文所定义。
式DE或DF的耳他汀包括R3和R4各自是异丙基、R2和R6各自是甲基、R5是H、R7是仲丁基、每次出现时R8是-OCH3且R9是H的那些化合物。剩余取代基如本文所定义。
式DF的耳他汀包括其中Z是-O-或-NH-的那些化合物。剩余取代基如本文所定义。
式DF的耳他汀包括其中R10是芳基的那些化合物。剩余取代基如本文所定义。
式DF的耳他汀包括其中R10是苯基的化合物。剩余取代基如本文所定义。
式DF的耳他汀包括其中Z是-O-且R11是氢、甲基或叔丁基的那些化合物。剩余取代基如本文所定义。
式DF的耳他汀包括当Z是-NH时，R11是-(R13O)m-CH(R15)2的那些化合物，其中R15是-(CH2)n-N(R16)2且R16是-C1-C8烷基或-(CH2)n-COOH。剩余取代基如本文所定义。
式DF的耳他汀包括当Z是-NH时，R11是-(R13O)m-CH(R15)2的那些化合物，其中R15是-(CH2)n-SO3H。剩余取代基如本文所定义。
在优选实施方式中，当D是式DE的耳他汀时，w是1-12，优选2-12的整数，y是1或2，且a优选为1。
在一些实施方式中，当D是式DF的耳他汀时，a是1且w和y是0。
说明性药物单元(-D)包括具有以下结构的药物单元：
或其药学上可接受的盐或溶剂合物。
在一个方面，可将亲水基团，例如但不限于三乙二醇酯(TEG)通过R11连接于药物单元。不受理论限制，亲水基团有助于药物单元的内化和非凝聚。
在一些实施方式中，药物单元不是TZT-1027。在一些实施方式中，药物单元不是耳他汀E、尾海兔素10或耳他汀PE。
示例性抗体药物偶联化合物具有以下结构，其中“L”或“mAb-s-”代表本文中称为Ha22-2(2,4)6.1的191P4D12MAb：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方式中，药物单元是卡其霉素、喜树碱、美登木素或蒽环类抗生素。在一些实施方式中，所述药物是紫杉烷、拓扑异构酶抑制剂、长春花生物碱等。
在一些典型的实施方式中，合适的细胞毒剂包括例如DNA小沟结合物(例如，烯二炔(enediyne)和脂肪酸释放激素(lexitropsin)、CBI化合物；也可参见美国专利号6,130,237)、多卡米星、紫杉烷(例如紫杉酚和多西紫杉醇)、嘌呤毒素和长春花生物碱。其它细胞毒剂包括例如CC-1065、SN-38、托泊替坎、吗啉代-多柔比星、根霉素、氰基吗啉代-多柔比星、棘霉素、考布他汀、纺锤菌素、埃博霉素(epothilone)A和B、雌氮芥、隐花植物素(cryptophysin)、西马多丁、类美坦西醇、淅皮海绵内酯、艾榴塞洛素和米托蒽醌。
在一些实施方式中，该药物是抗微管蛋白剂。抗微管蛋白剂的例子包括：耳他汀、紫杉烷(如(紫杉醇)、(多西紫杉醇))、T67(杜拉瑞克(Tularik))和长春花生物碱(如长春新碱、长春碱、长春地辛和长春瑞滨)。其他抗微管蛋白药包含，例如浆果赤霉素衍生物、紫杉烷类似物(如埃博霉素A和B)、诺考达唑(nocodazole)、秋水仙素和秋水仙胺(colcimid)、雌氮芥、隐花植物素(cryptophycin)、西马多丁、美登木素、考布他汀、淅皮海绵内酯和艾榴塞洛素(eleutherobin)。
在某些实施方式中，所述细胞毒剂是美登木素，其是另一组抗微管蛋白剂。例如，在特定实施方式中，所述美登木素是美登素或DM-1(IMGN公司(ImmunoGen,Inc.)；也参见Chari等，1992,CancerRes.52:127-131)。
在某些实施方式中，细胞毒剂或细胞生长抑制剂是尾海兔素。在某些实施方式中，细胞毒剂或细胞生长抑制剂是耳他汀类。因此，在具体实施方式中，细胞毒剂或细胞生长抑制剂是MMAE(式XI)。在另一具体实施方式中，细胞毒剂或细胞生长抑制剂是AFP(式XVI)。
在一些实施方式中，细胞毒剂或细胞生长抑制剂是式XII-XXI的化合物或其药学上可接受的盐：
X.)药物加载
p代表药物载量，即分子中每抗体的平均药物分子数量。药物载量的范围可以是每抗体1-20个药物部分(D)。本发明的ADC包括与1-20范围的药物部分偶联的抗体集合。可通过常规方法如质谱和ELISA实验鉴定从偶联反应制备ADC中每抗体的平均药物部分数量。也可以p形式确定ADC的定量分布。在某些情况下，可通过诸如电泳的方式将某一确定p值的均一ADC与其它药物载量的ADC分离，并进行纯化和鉴定。对于一些抗体药物偶联物，p可能受到抗体结合位点数目的限制。例如，当所述连接是如上示例性实施方式中的半胱氨酸巯基，抗体可只具有一个或多个半胱氨酸巯基基团，或可只具有一个或多个可经其连接于接头的充足反应性巯基基团。在一些实施方式中，较高的药物加载(例如p>5)可能导致聚集、不溶性、毒性或使一些药物抗体偶联物失去细胞通透性。在一些实施方式中，本发明ADC的药物加载范围是1-约8、约2-约6、约3-约5、约3-约4、约3.1-约3.9、约3.2-约3.8、约3.2-约3.7、约3.2-约3.6、约3.3-约3.8或约3.3-约3.7。实际上，已显示对于某些ADC，每抗体药物部分的最佳比例可少于8并可为约2-约5。参见美国专利号7,498,298(其通过引用全文纳入本文)。
在一些实施方式中，在偶联反应中偶联于抗体上的药物部分少于理论最大值。例如抗体可包含赖氨酸残基，该残基与药物接头中间体或接头试剂不发生反应，如下所述。通常，抗体不含大量可连接于药物部分的游离和反应性半胱氨酸巯基基团；事实上，抗体中多数残留半胱氨酸巯基残基以二硫桥存在。在一些实施方式中，抗体可在部分或全还原条件下用还原剂(例如二硫苏糖(DTT)或三羰基乙基膦(TCEP))还原以产生反应性半胱氨酸巯基基团。在一些实施方式中，抗体经历变性条件以显示反应性亲核基团，例如赖氨酸或半胱氨酸。
可通过不同方法控制ADC的加载(药物/抗体比例)，例如：(i)限制药物接头中间体或接头试剂相对于抗体的摩尔过量，(ii)限制偶联反应时间或温度，(iii)部分或限制半胱氨酸巯基修饰还原条件，(iv)通过重组技术工程改造抗体的氨基酸序列，从而修饰半胱氨酸数目和位点以控制接头药物连接的数目和/或位点(例如根据本文及WO2006/034488所述制备的巯基MAb或巯基Fab(其通过引用全文纳入本文))。
应理解，多于一个亲核基团与药物接头中间体或接头试剂反应再与药物部分试剂反应时，则所得产物是ADC化合物的混合物，其中分布了一种或多种连接于抗体的药物部分。每抗体的平均药物数目可通过双ELISA抗体试验从混合物中计算，该试验对抗体有特异性并对药物有特异性。单独的ADC分子可用质谱法在混合物中鉴定并通过HPLC分离，例如疏水相互作用色谱(参见例如Hamblett,K.J.等，“Effectofdrugloadingonthepharmacology,pharmacokinetics,andtoxicityofananti-CD30antibody-drugconjugate(《药物加载对抗CD30抗体药物偶联物的药理学、药代动力学和毒性的作用》)”摘要号624，美国癌症研究协会(AmericanAssociationforCancerResearch)，2004年会，2004年3月27-31日，AACR会议记录，卷45，2004年3月；Alley,S.C.等，“Controllingthelocationofdrugattachmentinantibody-drugconjugates”(《抗体药物偶联物中药物连接位置的控制》)摘要号627，美国癌症研究协会，2004年会，2004年3月27-31日，AACR会议记录，卷45，2004年3月)。在一些实施方式中，可通过电泳或色谱法从偶联混合物中分离具有单一加载值的均匀ADC。
XI.)测定ADC细胞毒性作用的方法
测定药物或抗体药物偶联物是否对细胞产生细胞生长抑制和/或细胞毒性作用的方法是已知的。通常，可通过以下方法测定抗体药物偶联物的细胞毒性或细胞生长抑制活性：将表达抗体药物偶联物靶蛋白的哺乳动物细胞暴露在细胞培养基中；培养细胞一段时间，约6小时至约5天；并测定细胞活力。可采用基于细胞的体外测试来测定抗体药物偶联物的活力(增殖)、细胞毒性和细胞凋亡的诱导(半胱天冬酶活性)。
为测定抗体药物偶联物是否产生细胞生长抑制作用，可采用胸苷掺入实验。例如，96孔板上密度为5,000细胞/孔的靶抗原表达癌细胞能培养72小时并在72小时期间的最后8小时中接触0.5μCi的3H-胸苷。在有和没有抗体药物偶联物的情况下测定培养物细胞中3H-胸苷的掺入。
为了测定细胞毒性，可测定坏死或凋亡(程序性细胞死亡)。坏死通常伴随着质膜通透性增加；细胞溶胀和质膜破裂。凋亡的特征通常是膜出泡、胞质浓缩和内源性核酸内切酶的激活。检测任意这些对癌细胞的作用表明，抗体药物偶联物可用于癌症治疗。
可通过测定细胞摄入的染料(例如中性红、台盼蓝或ALAMARTM兰)来测量细胞活性(参加例如Page等，1993,Intl.J.Oncology3:473-476)。在该实验中，在含有染料的培养基中培育细胞，洗涤细胞，用分光光度法测定剩余染料，反映出细胞的染料摄入。也可利用蛋白质-结合染料磺基罗丹明B(SRB)测定细胞毒性(Skehan等，1990，J.Nat’lCancerInst.82:1107-12)。
或者，在定量比色测定中使用四唑盐(例如MTT)，该定量比色测定通过检测存活而非死亡细胞来测定哺乳动物细胞存活和增殖(参见例如Mosmann,1983,J.Immunol.Methods65:55-63)。
可通过测量(例如)DNA片段化来定量分析细胞凋亡。可使用市售的分光光度方法体外定量检测DNA片段化。该试验的示例包括TUNEL(检测片段化DNA中掺入的的标记核苷酸)和基于ELISA的实验，描述于Biochemica，1999，2号，第34-37页(罗氏分子生化制品公司(RocheMolecularBiochemicals))。
也可通过检测细胞形态学变化来测定细胞凋亡。例如，关于坏死，可通过检测某些染料(例如荧光染料，如吖啶橙或溴化乙锭)的摄入来测定质膜完整性损失。测定凋亡细胞数目的方法已描述于Duke和Cohen的CurrentProtocolsinImmunology(《新编免疫学实验指南》)(Coligan等编，1992，第3.17.1-3.17.16页)。也可用DNA染料标记细胞(例如吖啶橙、溴化乙锭或碘化丙锭)并观察细胞的染色质凝聚和沿内核膜边集。也可检测以测定细胞凋亡的其他形态学变化包括例如胞质凝聚、膜出泡增加和细胞缩小。
可在附着和“漂浮”的培养物区室(compartment)中测定凋亡细胞的存在。例如，可通过去除上清液、胰蛋白酶消化粘附的细胞、离心洗涤步骤(例如2000rpm离心10分钟)后混合制备物并检测细胞凋亡(例如，通过测定DNA片段化)来收集两种区室。(参见，例如Piazza等，1995,CancerResearch55:3110-16)。
可在合适的动物模型中体内评估191P4D12治疗组合物的作用。例如，可使用异种癌模型，其中将癌外植体或经传代的异种移植组织引入免疫受损动物中，例如裸小鼠或SCID小鼠(Klein等，1997，NatureMedicine3:402-408)。例如，PCT专利申请WO98/16628和美国专利6,107,540描述了各种人前列腺癌异种移植模型，所述模型能涵盖原发性肿瘤的发展、微转移和晚期疾病成骨细胞转移特征的形成。可通过测定肿瘤形成抑制、肿瘤消退或转移等的试验来预测功效。
评估促进细胞凋亡的体内试验用于评估治疗组合物。在一个实施方式中，检测经治疗组合物处理的荷瘤小鼠的异种移植物中细胞凋亡病灶的存在，并与未经处理的对照荷异种移植物小鼠作比较。经处理小鼠肿瘤中发现的细胞凋亡病灶程度提供组合物治疗功效的指示。
用于实施上述方法的治疗组合物可配制成药物组合物，该药物组合物包含适用于所需递送方法的载体。合适的载体包括当与治疗组合物组合时保持治疗组合物抗肿瘤功能的任何物质，并通常与患者免疫系统无反应性。示例包括但不限于任何数量的标准药物载体，例如无菌磷酸盐缓冲盐水溶液、抑菌水等(参见，Remington’sPharmaceuticalSciences(《雷明顿药物科学》)第16版，A.Osal.编，1980)。
治疗制剂可溶解并可通过任何能向肿瘤位点递送治疗组合物的途径给予。可能有效的给予途径包括但不限于：静脉内、胃肠外、腹膜内、肌内、肿瘤内、皮内、器官内、原位给予等。用于静脉内注射的优选制剂包含：含防腐剂抑菌水、不含防腐剂的无菌水和/或稀释于含0.9％注射用无菌氯化钠的聚氯乙烯或聚乙烯袋(USP)中的治疗组合物溶液。可将治疗蛋白制品以无菌粉末形式冻干并保存，优选在真空条件下，然后在注射前于抑菌水(含有例如苯甲醇防腐剂)或无菌水中重建。
通过上述方法治疗癌症的剂量和给药方案可根据方法和靶标癌变化，并通常取决于本领域理解的许多其它因素。
XII.)对表达191P4D12的癌症的治疗
鉴定191P4D12是在一组限定组织中正常表达的蛋白，但也在癌例如表I所列那些中表达，这就拓展了治疗这些癌症的治疗方法。
值得注意的是，即使当靶蛋白在正常组织，甚至是重要(vital)正常器官组织上表达时，靶向抗肿瘤治疗也有用。生命器官是维持生命的必需器官，例如心脏或结肠。非生命器官是移除后个体任能存活的器官。非生命器官的示例是卵巢、乳腺和前列腺。
正常组织甚至是重要正常组织中的靶蛋白表达，不会破坏该蛋白的靶向试剂治疗某些肿瘤的效用，所述肿瘤中也过量表达该蛋白。例如，生命器官中的表达不造成损害也不造成自身损害。另外，视为非必需的器官例如前列腺和卵巢，可以移除但不影响死亡率。最后，一些生命器官由于免疫豁免不受正常器官表达的影响。免疫豁免的器官是通过血液-器官屏障受到血液保护的器官并因此无法进行免疫治疗。免疫豁免器官的示例是脑和睾丸。
因此，抑制191P4D12蛋白活性的治疗方法对患有191P4D12表达癌症的患者有用。这些治疗方法通常分为三类。第一类调节191P4D12功能(由于该蛋白涉及肿瘤细胞生长)从而抑制或阻滞肿瘤细胞生长或诱导肿瘤细胞死亡。第二类包括抑制191P4D12蛋白与其结合伙伴或其它蛋白的结合或关联的各种方法。第三类包括抑制191P4D12基因转录或191P4D12mRNA翻译的各种方法。
因此，可对癌症患者评估191P4D12表达的存在和水平，优选使用肿瘤组织的免疫组化评价、定量191P4D12成像或可靠指示191P4D12表达存在或水平的其它技术。就此目的优选肿瘤活检或外科手术样本的免疫组化分析。肿瘤组织的免疫组化分析的方法为本技术领域熟知。
XIII.)将191P4D12作为靶标用于基于抗体的治疗
191P4D12是基于抗体治疗策略中具有吸引力的靶标。许多靶向胞外和胞内分子的抗体策略为本领域熟知(参见，例如补体和ADCC介导的杀伤以及胞内抗体的应用)。由于191P4D12由相对于相应正常细胞的各种癌细胞系表达，准备全身给予191P4D12免疫反应性组合物，其展现出极佳的灵敏性但不出现因免疫反应性组合物与非靶标器官和组织结合引起的毒性、非特异性和/或非靶向性作用。抗体与191P4D12结构域的特异性反应有助于全身性治疗表达191P4D12的癌症，优选作为其中偶联物带有毒素或治疗剂的抗体药物偶联物(即ADC)。
本领域技术人员应理解，抗体可用于特异性靶向并结合免疫原性分子，例如图1所示191P4D12序列的免疫原性区域。另外，本领域技术人员应理解将抗体与细胞毒剂偶联是常规的(参见，例如Slevers等，Blood93:113678-3684(1999年6月1日))。细胞毒剂和/或治疗剂直接递送到细胞时，例如通过将其偶联于对细胞表达分子(例如191P4D12)特异的抗体，细胞毒剂能对那些细胞产生其已知的生物作用(即细胞毒性)。
用抗体细胞毒剂偶联物杀伤细胞的很多种组合物和方法为本领域已知。癌症情况下，一般方法包括向具有肿瘤的哺乳动物给予生物有效量的偶联物，所述偶联物包含连接于靶向试剂(例如191P4D12MAb，优选Ha22-2(2,4)6.1)的所选细胞毒性和/或治疗剂，其与表达的抗原(例如191P4D12)结合，可实现结合或在细胞表面定位。典型的实施方式是向191P4D12表达细胞递送细胞毒性和/或治疗剂的方法，该方法包括将细胞毒剂与免疫特异性结合191P4D12表位的抗体偶联，并将细胞暴露于与抗体药物偶联物(ADC)。另一种说明性实施方式是治疗疑似患有转移性癌个体的方法，该方法包括对所述个体经胃肠外给予药物组合物的步骤，该药物组合物含有治疗有效量的偶联于细胞毒剂或/治疗剂的抗体。
可根据已成功用于治疗其它类型癌症的各种方法用191P4D12抗体进行癌症免疫治疗，包括但不限于结肠癌(Arlen等，1998，Crit.Rev.Immunol.18:133-138)、多发性骨髓瘤(Ozak等，1997，Blood90:3179-3186，Tsunenari等，1997，Blood90:2437-2444)、胃癌(Kasprzyk等，1992，CancerRes.52:2771-2776)、B细胞淋巴癌(Funakoshi等，1996，J.Immunother.EmphasisTumorImmunol.19:93-101)、白血病(Zhon等，1996,Leuk.Res.20:581-589)、结直肠癌(Moun等，1994,CancerRes.54:6160-6166；Velders等，1995，CancerRes.55:4398-4403)和乳腺癌(Shepard等，1991,J.Clin.Immunol.11:117-127)。一些治疗方法包括将裸抗体与毒素或放射性同位素偶联，例如将Y91或I131分别与抗CD20抗体偶联(例如ZevalinTM，IDEC制药公司(IDECPharmaceuticalsCorp.)或BexxarTM，库尔特制药公司(CoulterPharmaceuticals))，而其它方法包括共同给予抗体和其它治疗剂，例如HerceptinTM(曲妥珠单抗(trastuzuMAb))和紫杉醇(基因泰克公司(Genentech,Inc.))。在优选实施方式中，将抗体偶联于细胞毒剂，同上，优选称为MMAE的耳他汀衍生物(西雅图遗传学公司(SeattleGenetics,Inc))。
虽然191P4D12抗体治疗对所有癌症分期有用，但抗体治疗可尤其适于晚期或转移性癌。就已接受一轮或多轮化疗的患者指示用本发明所述抗体治疗处理。或者，将本发明所述抗体治疗与化疗或放疗方案联用于尚未接受化疗的患者。另外，抗体治疗可使伴随的化疗使用减低剂量，尤其对于不能很好耐受化疗剂毒性的患者。Fan等(CancerRes.53:4637-4642,1993)、Prewett等(InternationalJ.ofOnco.9:217-224,1996)和Hancock等(CancerRes.51:4575-4580,1991)描述了各种抗体与化疗剂的共同应用。
治疗表I中所示癌症的191P4D12单克隆抗体包括针对肿瘤启动有效免疫应答的抗体或具有直接细胞毒性的抗体。关于这点，191P4D12单克隆抗体(MAb)可通过补体介导或抗体依赖性细胞毒性(ADCC)机理引起肿瘤细胞裂解，这2种种途径都需要免疫球蛋白分子的完整Fc部分以与补体蛋白效应细胞Fc受体位点相互作用。另外，对肿瘤生长产生直接生物作用的191P4D12MAb有助于治疗表达191P4D12的癌症。细胞毒性Mab的直接作用机理包括：细胞生长抑制、细胞分化的调节、肿瘤血管生成因子概况的调节和细胞凋亡的诱导。使用评估细胞死亡的任何数目的体外试验来评价具体191P4D12MAb产生抗肿瘤作用的机理，所述试验例如ADCC、补体介导的细胞裂解等，如本领域通常已知的。
因此，用于本发明所述治疗方法的优选单克隆抗体是全人抗体或以高亲合性特异性结合191P4D12抗原的抗体。
XIV.)191P4D12ADC混合物
本发明治疗方法考虑了给予单一191P4D12ADC以及不同MAb的组合或混合物(即191P4D12MAb或结合另一蛋白的MAb)。该MAb混合物可具有某些优势，因为其具有靶向不同表位的MAb，利用不同的效应机理或组合了直接细胞毒性MAb与依赖免疫效应功能的MAb。该组合MAb可展现协同治疗作用。另外，191P4D12MAb的给予可伴随其它治疗方法，所述其它治疗方法包括但不限于各种化疗和生物因子、雄激素阻滞剂、免疫调节剂(例如IL-2、GM-CSF)、外科手术或辐射。在一个优选实施方式中，给予偶联形式的191P4D12MAb。
通过能向肿瘤细胞递送抗体的任何途径给予191P4D12ADC制剂。给予途径包括包括但不限于：静脉内、腹膜内、肌内、肿瘤内、皮内等。治疗通常包括通过可接受的给予途径(例如静脉内注射)(IV)重复给予191P4D12ADC制剂，且通常剂量范围包括但不限于：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20或25mg/kg体重。通常，每周10-1000mgMAb范围的剂量是有效的且耐受良好。
基于用(曲妥珠单抗)治疗转移性乳腺癌的经验，约4mg/kg患者体重IV的MAb制剂起始加载剂量和之后约2mg/kgIV的每周剂量代表了可接受的给药方案。优选地，起始加载剂量以90分钟或更长时间的输注给予。如果起始剂量耐受良好，周期性维持剂量以30分钟或更长时间的输注给予。本领域技术人员应理解，特定情况下，各种因素能影响理想剂量方案。该因素包括例如，所用MAb的结合亲和性和半衰期、患者的191P4D12表达水平、脱落191P4D12抗原的循环程度、所需稳定状态抗体浓度水平、治疗频率和与本发明治疗方法联用的化疗或其它试剂的影响，以及特定患者的健康状态。
任选地，应对患者的给定样品评估191P4D12水平(例如，191P4D12抗原循环水平和/或191P4D12表达细胞)以协助确定最有效给药方案等。该评估也用于治疗中的监控目的并用于与其它参数评估(例如，膀胱癌治疗中尿细胞学和/或免疫细胞水平，或通过类比方法评估前列腺癌治疗中的血清PSA水平)联合评估治疗成功。
本发明的目的是提供191P4D12ADC，其抑制或延迟表达191P4D12的肿瘤细胞的生长。本发明进一步的目的是使用该191P4D12ADC，特别是联用该191P4D12ADC与其它药物或免疫学活性治疗，提供抑制血管生长和其它生物功能的方法以及从而降低哺乳动物(优选人)中肿瘤的生长。
XV.)联合治疗
在一个实施方式中，用191P4D12ADC与化疗剂或辐射或其组合联合处理肿瘤(包括人肿瘤)时，有协同作用。换言之，与化疗剂或辐射或其组合联用时，191P4D12ADC对肿瘤生长抑制的增强超过预期水平。协同作用可例如通过以下显示：联合治疗对肿瘤生长的抑制大于对单独191P4D12ADC治疗或191P4D12ADC和化疗剂或辐射治疗的叠加作用的预期。优选地，通过癌症减轻证实协同作用，其中用191P4D12ADC治疗或用191P4D12ADC和化疗剂或辐射叠加组合治疗不预期缓解癌症。
联用191P4D12与化疗或辐射或其两者来抑制肿瘤细胞生长的方法包括在开始化疗或放疗以及其任何组合之前、期间或之后给予191P4D12(即开始化疗和/或放疗之前和期间、之前和之后、期间和之后，或之前、期间和之后)。例如，一般在开始放疗和/或化疗前1-60天，优选3-40天，更优选5-12天内给予191P4D12ADC。然而，根据治疗方案和特定患者需求，以提供最有效治疗和最终延长患者生命的方式实施该方法。
可以各种方法完成化疗剂的给予，包括通过胃肠外和肠内途径的全身性给予。在一个实施方式中，191P4D12和化疗剂以单独的分子给予。化疗剂或化疗的具体示例包括：顺铂、达卡巴嗪(DTIC)、更生霉素、双氯乙基甲胺(氮芥)、链脲菌素、环磷酰胺、卡莫司汀(BCNU)、洛莫司汀(CCNU)、多柔比星(阿霉素)、柔红霉素、丙卡巴肼、丝裂霉素、阿糖胞苷、依托泊甙、氨甲喋呤、5-氟尿嘧啶、长春碱、长春新碱、博来霉素、紫杉醇(红豆杉醇)、多西紫杉醇(多西他赛)、阿地白介素、天冬酰胺酶、白消安、卡铂、克拉屈滨、达卡巴嗪、氟尿苷、氟达拉滨、羟基脲、异环磷酰胺、干扰素α、亮丙瑞林、甲地孕酮、美法仑、巯嘌呤、普卡霉素、米托坦、培门冬酶、喷司他丁、哌泊溴烷、普卡霉素、链脲菌素、他莫昔芬、替尼泊甙、睾内酯、硫鸟嘌呤、噻替哌、尿嘧啶氮芥、长春瑞滨、吉西他滨、苯丁酸氮芥、红豆杉醇和其组合。
与191P4D12ADC联用的辐射来源可以在待治疗患者的外部或内部。当所述来源在患者外部，该疗法称为外照射放疗(externalbeamradiationtherapy)(EBRT)。当辐射来源在患者内部，该治疗称为近程放疗(BT)。
上述治疗方案可进一步与额外的癌症治疗剂和/或方案联用，例如额外的化疗、癌症疫苗、信号转导抑制剂、用于治疗异常细胞生长或癌症的试剂、抗体(例如，如WO/2005/092380所述的抗-CTLA-4抗体(Pfizer))或通过结合于IGF-1R抑制肿瘤生长的其它配体，和细胞因子。
哺乳动物经受额外化疗时，可使用上述化疗剂。另外，可使用生长因子抑制剂、生物响应调节剂、抗激素治疗、选择性雌激素受体调节剂(SERM)和抗雄激素。例如可使用抗激素，例如抗雌激素如诺瓦得士(他莫昔芬)，或抗雄激素如康士得(4'-氰基-3-(4-氟苯基磺酰基)-2-羟基-2-甲基-3-'-(三氟甲基)地恩丙胺)。
上述治疗方法可与多种外科手术、化疗或辐射治疗方法中的任一种联用。本发明所述治疗方法可使化疗(或其它治疗)使用降低剂量和/或使用较低的频率给予，这对所有患者且特别是不能很好耐受化疗剂毒性的患者来说是优势。
XVI.)试剂盒/制品
对于本文所述在实验室、预后、预防、诊断和治疗中的应用，试剂盒在本发明的范围之内。该试剂盒可包含载体、包装或容器，该容器经区域化可容纳一个或多个容器例如小瓶、管等，每个容器包含一种用于本方法的单独元件，以及含有使用(例如本文所述的应用)说明的标签或说明书。例如，容器可包含经可检测标记或能被可检测标记的抗体。试剂盒包含容器，该容器包含药物单元。该试剂盒可包括所有或部分图2或图3中的氨基酸序列或其类似物，或编码该氨基酸序列的核酸分子。
本发明试剂盒一般包含上述容器和一个或多个与其相关的容器，该容器包含从商业和使用者立场来看需要的物质，包括缓冲剂、稀释剂、填充剂、针头、注射器；载体、包装、容器、列出内含物和/或使用说明的小瓶和/或管标签，有使用说明的包装说明书。
标签可存在于容器上或和容器一起以指示组合物用于特定治疗或非治疗性应用，例如预后、预防、诊断或实验室应用，并且也可指示体内或体外使用(例如本文所述的应用)指南。指南和/或其它信息也可包括在和试剂盒一起或试剂盒上的说明书或标签中。该标签可在容器上或为该容器所附带。当形成标签的字母、数字或其它字符模塑或蚀刻到容器本身，标签可在容器上；当标签存在容纳该容器的接收容器或载体中，标签可与该容器相联，例如包装说明书。所述标签可指示该组合物用于诊断、治疗、预防或预后病症，例如表I所示组织的癌症。
术语“试剂盒”和“制品”可以同义使用。
在本发明的另一个实施方式中，提供包含组合物的制品，例如抗体或抗体药物偶联物(ADC)，例如用于诊断、预后、预防和/或治疗组织癌症(如表I所示的那些)的物质。制品一般包括至少一个容器和至少一个标签。合适的容器包括例如，瓶、小瓶、注射器和试管。该容器可由各种材料如玻璃、金属或塑料制成。该容器可容纳氨基酸序列、小分子、核酸序列、细胞群和/或抗体。在另一实施方式中，容器包含用于评估细胞和组织中191P4D12蛋白表达，或相关实验室、预后、诊断、预防和治疗目的的抗体、其结合片段或特异性结合蛋白；所述应用的指示和/或指南可置于容器上或和容器放在一起，用于该目的的试剂和其它组合物或工具也可如此。
或者容器可容纳有效用于治疗、诊断、预后或预防病症的组合物并具有无菌进入端口(例如，该容器可以是具有被皮下注射针头刺穿的塞子的静脉输液袋或小瓶)。组合物中的活性试剂可以是能特异性结合191P4D12的抗体或特异性结合191P4D12的抗体药物偶合物。
该制品还可包括含有药学上可接受缓冲剂(如磷酸盐缓冲盐水、林格溶液和/或右旋糖溶液)的第二容器。还可包括从商业和使用者立场来看需要的其他材料，包括其他缓冲剂、稀释剂、填充剂、搅拌物、针头、注射器和/或具有指示和/或使用说明的包装说明书。
实施例：
通过以下几个实施例对本发明各方面做进一步描述和说明，这些实施例不旨在限制本发明范围。
实施例1
191P4D12抗原
采用本领域已知的抑制消减杂交(SuppressionSubtractiveHybridization)(SSH)发现191P4D12基因序列。223bp的191P4D12SSH序列使用标准方法通过衍生自有九个(9)正常组织库的膀胱肿瘤负cDNA来鉴定。191P4D12的全长cDNA分离自膀胱癌cDNA文库。该cDNA长3464bp并编码510个氨基酸ORF(参见图1)。191P4D12基因显示与Nectin-4基因的同源性。其他参考文献可参见US2004/0083497(艾更斯司股份有限公司(Agensys,Inc.)，加利福尼亚州圣塔莫尼卡)和PCT国际公开WO2004/016799(艾更斯司股份有限公司(Agensys,Inc.)，加利福尼亚州圣塔莫尼卡)。关于191P4D12抗原的示例性实施方式，参见图1。实施例 2
191P4D12单克隆抗体(MAb)的产生
在一个实施方式中，191P4D12和191P4D12变体的治疗性单克隆抗体(“MAb”)包括与每种蛋白特异性表位或变体之间共同序列特异性表位相互作用的那些抗体，该抗体能结合、内化、破坏或调节191P4D12或191P4D12变体的生物功能，例如那些能破坏与配体、底物和结合伴侣相互反应的抗体。产生该MAb的免疫原包括设计成编码或含有胞外结构域或完整191P4D12蛋白序列、预测含有功能基序的区域和通过计算机分析氨基酸序列预测为具有抗原性的191P4D12蛋白变体区域的那些免疫原。免疫原包括肽和重组蛋白例如标签5-191P4D12(tag5-191P4D12)，其是一种纯化的哺乳动物细胞衍生组氨酸标签蛋白。另外，采用工程改造成高水平表达191P4D12(例如大鼠1-191P4D12或300.19-191P4D12)的细胞来免疫小鼠。
采用XenoMouse(安进福利蒙特公司公司)产生抗191P4D12的MAb，其中鼠重链和κ轻链基因座已失活并插入了大部分人重链和κ轻链免疫球蛋白基因座。用pTag5/mychis-191P4D12(氨基酸23-351)免疫生产人γ1的异种小鼠(XenoMice)产生称为Ha22-2(2,4)6.1的MAb。
191P4D12MAbHa22-2(2,4)6.1通过ELISA特异性结合pTag5/mychis-191P4D12蛋白以及表达191P4D12的重组细胞和多种表达191P4D12的癌细胞系。
产生称为Ha22-2(2,4)6.1抗体的杂交瘤在2010年8月19日送至(通过联邦快递)美国典型培养物保藏中心(AmericanTypeCultureCollection)(ATCC)，(弗吉尼亚州马那萨斯，邮政信箱1549，20108)并指定登录号：PTA-11267。
用Trizol试剂(生命技术公司吉布可BRL(LifeTechnologies，GibcoBRL)).从各杂交瘤细胞中分离mRNA后对编码191P4D12MAbHa22-2(2,4)6.1的DNA序列进行检测。
采用以下方案对来自杂交瘤细胞的抗191P4D12Ha22-2(2,4)6.1重链和轻链可变核酸序列进行测序。用Trizol试剂(生命技术公司吉布可BRL(LifeTechnologies，GibcoBRL))裂解分泌Ha22-2(2,4)6.1的杂交瘤细胞。纯化并定量分析总RNA。通过吉布可-BRLSuperscript预扩增系统(Gibco-BRLPreamplificationsystem)用寡(dT)12-18引物从总RNA中得到第一链cDNA。使用人免疫球蛋白可变重链引物和人免疫球蛋白可变轻链引物扩增第一链cDNA。对PCR产物测序并测定可变重链和轻链区。
可变重链和轻链区的核酸和氨基酸序列在图2和图3中列出。Ha22-2(2,4)6.1MAb与人Ig种系的比对示于图4A-4B。
实施例3
使用重组DNA方法表达Ha22-2(2,4)6.1
为在转染细胞中重组表达Ha22-2(2,4)6.1MAb，Ha22-2(2,4)6.1MAb可变重链和轻链序列分别克隆到人重链IgG1和人轻链Igκ恒定区上游。完整的Ha22-2(2,4)6.1MAb人重链和轻链盒在克隆载体中克隆到CMV启动子/增强子下游。聚腺苷酸位点包含在MAb编码序列下游。将表达Ha22-2(2,4)6.1Mab的重组构建体转染至CHO细胞中。通过流式细胞术评价分泌自重组细胞的Ha22-2(2,4)6.1MAb与细胞表面191P4D12的结合。用来自杂交瘤或转染有Ha22-2(2,4)6.1重链和轻链载体构建体的CHO细胞的Ha22-2(2,4)6.1Mab对大鼠-对照和大鼠-191P4D12细胞进行染色。用流式细胞术检测结合。
结果显示，CHO细胞中重组表达的Ha22-2(2,4)6.1与191P4D12的结合情况类似于纯化自杂交瘤的Ha22-2(2,4)6.1。用ELISA评价分泌自重组细胞的Ha22-2(2,4)6.1MAb与191P4D12重组蛋白的结合。如图5B所示，对于衍生自CHO和杂交瘤的MAb材料，Ha22-2(2,4)6.1和191P4D12蛋白的结合情况一致。
实施例4
Ha22-2(2,4)6.1MAb的抗体药物偶联
使用以下方案，通过本文所述的vc(Val-Cit)接头将Ha22-2(2,4)6.1MAb(图2)与称为MMAE(式XI)的耳他汀衍生物偶联，以产生本发明称为Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE的抗体药物偶联物(ADC)。通过使用表IV所示一般方法完成vc(Val-Cit)接头与MMAE(西雅图遗传学公司(SeattleGenetics,Inc.)华盛顿州西雅图)的偶联以产生细胞毒性vcMMAE(参见美国专利号7,659,241)。
然后，使用以下方案制备本发明称为Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE的抗体药物偶联物(ADC)。
简而言之，将20％体积的0.1MTrisCl,pH8.4、25mMEDTA和750mMNaCl加入溶于10mM乙酸盐,pH5.0、1％山梨糖醇、3％L精氨酸的15mg/MLHa22-2(2,4)6.1MAb溶液以将该溶液调节至pH7.5、5mMEDTA和150MmNaCl。然后通过加入2.3摩尔当量的TCEP(相对于MAb摩尔数)将MAb部分还原并在37℃下搅拌2小时。然后将部分还原的MAb溶液冷却至5℃并以6％(v/v)DMSO溶液加入4.4摩尔当量的vcMMAE(相对于抗体摩尔数)。将混合物在5℃搅拌60分钟，加入相对于vcMMAE的1摩尔当量N-乙酰半胱氨酸，之后再搅拌15分钟。通过用10体积的20mM组氨酸,pH6.0对抗体药物偶联物(ADC)超滤/膜渗滤，除去已淬灭的过量vcMMAE和其它反应组分。
所得抗体药物偶联物(ADC)称为Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE并具有以下通式：
其中，MAb是Ha22-2(2,4)6.1(图2和图3)，p是1-8。该实施例中抗体药物偶联物的p值约为3.8。
实施例5
Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE的鉴定
使用题为“AntibodyDrugConjugationofHa22-2(2,4)6.1Mab(Ha22-2(2,4)6.1MAb的抗体药物偶联物)”的实施例所示方法产生结合191P4D12的抗体药物偶联物，并通过本领域已知实验组合来筛选、鉴定和表征该抗体药物偶联物。A.通过FACS测定亲和性
分别测试Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE与PC3-人-191P4D12、PC3-短尾猴-191P4D12和PC3-大鼠-191P4D12细胞表面所表达191P4D12的结合亲和性。简而言之，将十一种(11)Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE稀释溶液与每种细胞类型(每孔50,000个细胞)在4℃孵育过夜，得到160nM-0.011nM的终浓度。孵育结束时，洗涤细胞并与抗hIgG-PE检测抗体在4℃孵育45分钟。洗涤未结合的检测抗体后，用FACS分析细胞。获得平均荧光强度(MFI)值并列于图6-8中。将MFI值输入GraphpadPrisim软件，并采用一位点结合(双曲线)方程式Y＝Bmax*X/(Kd+X)产生Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE饱和曲线分析，分别示于图6-8。Bmax是Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE最大程度结合191P4D12时的MFI值；Kd是Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE结合亲和性，该亲和性是达到半最大结合所需的Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE浓度。
计算得到Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE与PC3-人-191P4D12、PC3-短尾猴-191P4D12和PC3-大鼠-191P4D12细胞表面所表达191P4D12的结合亲和性(Kd)分别是0.69nM(图6)、0.34nM(图7)和1.6nM(图8)。
B.通过SPR的亲和性测定
用表面等离子共振(SurfacePlasmonResonance)(SPR)(BIAcore公司)测试Ha22-2(2,4)6.1MAb和Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE对经纯化重组191P4D12(ECD氨基酸1-348)的亲和性。简而言之，将羊抗人Fcγ多克隆抗体(杰森免疫研究实验室(JacksonImmunoResearchLabs,Inc.))共价固定在CM5传感器芯片(Biacore公司)表面上。然后在所述芯片表面捕获经纯化的Ha22-2(2,4)6.1MAb或Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE。每循环中捕获平均约300RU的测试Ha22-2(2,4)6.1MAb或Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE。随后，将五(5)至六(6)种范围为1nM-100nM的重组191P4D12(ECD氨基酸1-348)系列稀释注入该表面以产生结合曲线(感应图(sensograms))，该曲线用BIAevaluation3.2和CLAMP软件(Myszka和Morton,1998)处理并总体拟合为1:1相互作用模型(图22)。表V概述了Ha22-2(2,4)6.1MAb和Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE与重组191P4D12(ECD氨基酸1-348)的结合速率和解离速率常数以及亲和性。
C.对Ha22-2(2,4)6.1MAb的结构域作图
为了对Ha22-2(2,4)6.1MAb与191P4D12蛋白特异性结构域的结合位点作图，产生几种表达该结构域(或其组合)的大鼠1(Rat1)(E)重组细胞系(图VI)。使用标准方法通过FACS评估Ha22-2(2,4)6.1与细胞表面的结合。如图10所示，Ha22-2(2,4)6.1MAb结合表达VC1结构域细胞以及野生型191P4D12，但不结合表达C1C2结构域的细胞。此外，另一种称为Ha22-8e6.1的191P4D12MAb识别细胞表面上191P4D12的C1C2结构域，但不结合VC1结构域。这说明Ha22-2(2,4)6.1MAb结合位点位于191P4D12的1-147aa结构域中，但并非每种结合191P4D12的MAb识别该结构域。
为进一步证实示于图10的结果，实施蛋白质印迹分析。简而言之，将完整的191P4D12胞外部分(全长)以及表VI所示特异性结构域在293T细胞中表达为鼠Fc融合蛋白，并纯化。羊抗鼠HRP用作对照。如图11所示，在SDS-PAGE上分离(未还原)并用Ha22-2(2,4)6.1-生物素然后链霉亲和素-HRP探测时，识别对应于全长191P4D12(泳道1)、V(泳道2)和VC1(泳道3)融合构建体的条带，但不识别C1C2融合构建体(泳道4)。这进一步说明了Ha22-2(2,4)6.1MAb的结合表位位于191P4D12的1-147aa结构域中。
实施例6
Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE介导的细胞毒性
经工程改造以表达人191P4D12、短尾猴191P4D12和大鼠191P4D12的PC3细胞中评价Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE介导191P4D12依赖性细胞毒性的能力。简而言之，在第1天将PC3-Neo、PC3-人-191P4D12、PC3-短尾猴-191P4D12或PC3-大鼠-191P4D12细胞(1500细胞/孔)接种到96孔板中。第二天向各孔加入等体积培养基，所述培养基含有所示浓度Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE或与vcMMAE偶联的对照MAb(即，对照-vcMMAE)。使细胞在37℃下孵育4天。在孵育段结束时，向每孔中加入阿拉马兰(AlamarBlue)并继续再孵育4小时。使用Biotek读板器以620nM激发波长和540nM发射波长检测所得的荧光。
图9A-9D的结果显示了Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE在C3-人-191P4D12(图9A)、PC3-短尾猴-191P4D12(图9B)和PC3-大鼠-191P4D12细胞(图9C)中介导细胞毒性，而与vcMMAE偶联的对照人IgG没有作用。通过对不表达191P4D12的PC3-Neo没有毒性进一步证实Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE的特异性(图9D)。因此，这些结果表明Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE可将细胞毒性药物选择性递送给191P4D12表达细胞从而导致其死亡。
实施例7
Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE体外抑制肿瘤生长
191P4D12在肿瘤组织细胞表面上显著表达而在正常组织中限制性表达，这使191P4D12成为抗体疗法和用ACD的相似疗法中的良好靶标。因此评价Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE在人膀胱、肺、乳腺和胰腺癌异种移植小鼠模型中的治疗功效。
在小鼠癌症异种移植模型(例如皮下和原位)中研究抗体药物偶联物对肿瘤生长和转移形成的功效。
将5x104-106癌细胞以1:1稀释度与基质胶(Matrigel)(合作研究公司(CollaborativeResearch))混合，在雄性SCID小鼠右腋注射以形成皮下(s.c.)肿瘤。为测试ADC对肿瘤形成的功效，在注射肿瘤细胞同一天开始注射ADC。作为对照，对小鼠注射纯化的人IgG或PBS；或识别人细胞不表达的非相关抗原的纯化MAb。在初步研究中，发现对照IgG或PBS对肿瘤生长的作用无差异。通过卡尺测量测定肿瘤尺寸，且以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且长度是最大尺寸。皮下肿瘤直径大于1.5cm时处死小鼠。
卵巢肿瘤经常在腹腔中转移和生长。另外，通过将2百万个细胞直接注射入雌性小鼠腹膜中来实施小鼠卵巢肿瘤的腹腔内生长。监控小鼠总体健康、物理活性和外观直到它们濒死。处死时，检测腹腔来测定肿瘤负荷并收集肺以评价向远端位点的转移。或者，死亡可用作终点。然后就合适治疗对小鼠分组，用腹腔注射的191P4D12或对照MAb。
异种移植癌症模型的优点是能研究新血管形成和血管生成。肿瘤生长部分依赖于新血管发展。虽然毛细血管系统和正发展的血管网络来源于宿主，但新血管形成的引发和结构由异种移植肿瘤调节(Davidoff等，ClinCancerRes.(2001)7:2870；Solesvik等，EurJCancerClinOncol.(1984)20:1295)。根据本领域已知的方法研究抗体和小分子对新血管形成的作用，该方法例如对肿瘤组织和其周围微观经进行IHC分析。
Ha22-2(2,4)6.1ADC抑制肺、膀胱、乳腺、和胰腺癌异种移植的形成。这些结果表明Ha22-2(2,4)6.1ADC在治疗局部和晚期癌症以及优选表I所示那些癌症中的效用。
191P4D12ADC:
如题为“Generationof191P4D12MonoclonalAntibodies(MAb)(191P4D12单克隆抗体(MAb)的产生)”的实施例所述产生抗191P4D12的单克隆抗体。如题为“AntibodyDrugConjugationofHa22-2(2,4)6.1Mab(Ha22-2(2,4)6.1MAb的抗体药物偶联物)”的实施例所述进一步将MAb与毒素偶联以形成Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE。用FACS鉴定Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE并用本领域已知的其它方法测定与191P4D12的结合能力。
细胞系与异种移植物：
将BT-483和HPAC细胞维持在补充有L-谷氨酰胺和10％FBSDMEM中，如本领域已知。AG-B8、AG-Panc4、AG-Panc2、AG-B1、AG-L4和AG-Panc3异种移植物通过在SCID小鼠中连续增殖来维持。
评价SCID小鼠中人肺癌异种移植物AG-L4的皮下肿瘤形成模型中的Ha22-2(2,4) 6.1vcMMAEMAb
此实验中，衍生自患者的肺癌异种移植物AG-L4通过在SCID小鼠中连续传代来维持。无菌收集原肿瘤并酶消化至单一细胞悬液。将两(2)百万个细胞植入单独SCID小鼠腋部。然后将动物随机分配到7个组：六(6)个191P4D12抗体处理组和一个对照抗体H3-1.10.1.2组(n＝10)。所有抗体每周两次以750μg/动物经腹膜内给药持续直至研究结束。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
结果显示191P4D12MAb没有显著抑制SCID小鼠中人肺癌异种移植物AG-L4的肿瘤生长。另外，在该研究中采用了其它191P4D12MAb。结果未显示。(图12)。
评价SCID小鼠中人胰腺癌异种移植物HPAC的皮下肿瘤形成模型中的Ha22-2(2,4) 6.1MAb
在另一实验中，将人胰腺癌HPAC细胞(2.0百万/小鼠)注射入单独SCID小鼠腋部。然后将动物随机分配到8个组：七(7)个191P4D12抗体处理组和一个对照抗体H3-1.4.1.2组(n＝10)。所有抗体每周两次以500μg/动物经腹膜内给药直至研究结束。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
该结果显示与对照抗体相比，191P4D12MAb没有抑制SCID小鼠中人胰腺异种移植物的肿瘤生长。另外，在该研究中采用了其它191P4D12MAb。结果未显示。(图13)。
评价SCID小鼠中人胰腺癌异种移植物AG-Panc3的皮下肿瘤形成模型中的Ha22-2(2,4)6.1Mab。
在另一实验中，衍生自患者的胰腺癌异种移植物AG-Panc3通过在SCID小鼠中连续传代来维持。无菌收集原肿瘤并切碎至1mm3切片。将6个切片植入单独SCID小鼠腋部。然后将动物随机分配到以下组(n＝10)：两(2)个191P4D12MAb处理组和一个对照抗体H3-1.4.1.2组。所有抗体每周两次以500μg/动物经腹膜内给药直至研究结束。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
该结果显示与对照抗体相比，191P4D12MAb没有抑制SCID小鼠中人胰腺异种移植物的肿瘤生长。另外，在该研究中采用了其它191P4D12MAb。结果未显示。(图14)。
Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人肺癌异种移植物AG-L4中的 功效
在另一实验中，衍生自患者的肺癌异种移植物AG-L13通过在SCID小鼠中连续传代来维持。无菌收集原肿瘤并切碎至1mm3切片。将六(6)个切片植入单独SCID小鼠腋下。使肿瘤在无处理情况下生长直到其体积达约200mm3。Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE和对照ADC以10mg/kg通过静脉推注注射给药，每七(7)天两个剂量。给予的ADC量是基于临给药前获得的每只动物单独体重。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
结果显示，相比对照ADC，经Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制皮下植入裸小鼠的AG-L4肺癌异种移植物的生长。另外，在该研究中采用了其它191P4D12MAb。结果未显示。(图15)。
Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人乳腺癌异种移植物BT-483的 功效
在该实验中，采用人乳腺癌BT-483细胞产生原异种移植物，该异种移植物通过在SCID小鼠中连续传代来维持。无菌收集原肿瘤并切碎至1mm3切片。将六(6)个切片植入单独SCID小鼠腋部。使肿瘤在无处理情况下生长直到其体积达约100mm3。Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE和对照ADC以5mg/kg通过静脉推注注射给药，每四(4)天四(4)个剂量。给予的ADC量是基于临给药前获得的每只动物单独体重。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
结果显示，相比对照ADC，经Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制SCID小鼠中皮下植入的BT-483乳腺肿瘤异种移植物的生长。另外，在该研究中采用了其它191P4D12MAb。结果未显示。(图16)。
Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人膀胱癌异种移植物AG-B1的 功效
在另一实验中，衍生自患者的膀胱癌异种移植物AG-B1通过在SCID小鼠中连续传代来维持。无菌收集原肿瘤并切碎至1mm3切片。将六(6)个切片植入单独SCID小鼠腋部。使肿瘤在无处理情况下生长直到其体积达到约230mm3。Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE和对照ADC以4mg/kg通过静脉推注注射给药一次。给予的ADC量是基于临给药前获得的每只动物单独体重。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
结果显示，相比对照ADC，经Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制AG-B1膀胱癌异种移植物的生长。另外，在该研究中采用了其它191P4D12MAb。结果未显示。(图17)。
Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人胰腺癌异种移植物AG-Panc2 的功效
在另一实验中，衍生自患者的胰腺癌异种移植物AG-Panc2通过在SCID小鼠中连续传代来维持。无菌收集原肿瘤并切碎至1mm3切片。将五(5)个切片植入单独SCID小鼠腋部。使肿瘤在无处理情况下生长直到其体积达约100mm3。Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE和对照ADC以5mg/kg通过静脉推注注射给药，每四(4)天四(4)个剂量。给予的ADC量是基于临给药前获得的每只动物单独体重。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
结果显示，相比对照ADC，经Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制AG-Panc2胰腺癌异种移植物的生长。另外，在该研究中采用了其它191P4D12MAb。结果未显示。(图18)。
Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人胰腺癌异种移植物AG-Panc4 的功效
在另一实验中，衍生自患者的胰腺癌异种移植物AG-Panc4通过在SCID小鼠中连续传代来维持。无菌收集原肿瘤并切碎至1mm3切片。将六(6)个切片植入单独SCID小鼠腋部。Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE和对照ADC以5mg/kg通过静脉推注注射给药，每七(7)天三个剂量。给予的ADC量是基于临给药前获得的每只动物单独体重。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
结果显示，相比对照ADC，经Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理显著抑制AG-Panc4胰腺癌异种移植物的生长。另外，在该研究中采用了其它191P4D12MAb。结果未显示。(图19)。
相当剂量的Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE在SCID小鼠中皮下建立的人膀胱癌异种移植 物AG-B8的功效
该实验中，衍生自患者的膀胱癌异种移植物AG-B8通过在SCID小鼠中连续传代来维持。无菌收集原肿瘤并切碎至1mm3切片。将六(6)个切片植入单独SCID小鼠腋部。使肿瘤在无处理情况下生长直到其体积达约200mm3。然后将动物随机分配到以下3组(n＝6)：两(2)个Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE处理组和一个对照DCVCD37-5ce5p-vcMMAE组。以5mg/kg或10mg/kg给予Ha22-2(2,4)6.1-vcMMAE并以5mg/kg给予对照ADC。所有ADC通过静脉推注注射进行一次给药。给予的ADC量是基于临给药前获得的每只动物单独体重。每3至4天用卡尺测量监控肿瘤生长。以宽度2x长度/2计算肿瘤体积，其中宽度是最小尺寸且宽度是最大尺寸。
结果显示，相比5mg/kg的Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE，用10mg/kgHa22-2(2,4)6-vcMMAE处理抑制AG-B8膀胱癌异种移植物的生长。(图20)。
结论
总之，图12-20显示，与对照ADC相比，称为Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE的191P4D12ADC显著抑制表达191P4D12的肿瘤细胞生长。因此，可将Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE用于治疗目的以治疗和控制表I所示癌症。
实施例8
通过使用191P4D12ADC治疗和诊断人癌的人临床试验
根据本发明使用特异性结合191P4D12的191P4D12ADC，并用于治疗某些肿瘤，优选示于表I的那些。关于每个所示情况，成功推行了两种临床方法。
I.)辅助治疗：辅助治疗中，联用191P4D12ADC与化疗或抗肿瘤试剂和/或放疗或其组合处理患者。通过向标准一线和二线治疗加入191P4D12ADC以标准方案处理原发性癌靶标(例如表I所列的那些)。方案设计根据以下示例评估来解决有效性问题，所述示例包括但不限于：原发性肿瘤质量或转移病灶的减少、无进展存活的增加、总体存活、患者健康状况的改善、疾病稳定以及降低标准化疗和其它生物试剂常用剂量的能力。这些剂量减少能通过减少化疗或生物试剂的剂量有关毒性而允许额外和/或延长的治疗。在数种辅助临床试验中采用191P4D12ADC与化疗或抗肿瘤试剂。
II.)单一治疗：关于191P4D12ADC在肿瘤单一治疗中的应用，向患者给予191P4D12ADC但不给予化疗剂或抗肿瘤试剂。在一个实施方式中，在患有广泛转移性疾病的末期癌症患者中开展临床单一治疗。方案设计根据以下示例评估来解决有效性问题，所述示例包括但不限于：原发性肿瘤质量或转移病灶的减少、无进展存活的增加、总体存活、患者健康状况的改善、疾病稳定以及降低标准化疗和其它生物试剂常用剂量的能力。
剂量
可调整剂量方案以提供最佳所需响应。例如，可给予单一推注剂量，可随时间给予分成数次的剂量或可如治疗情况的紧急性所示成比例降低或增加剂量。尤其有利的是配制成单位剂型的胃肠道组合物以便于给药和剂量均一性。本文所用的剂量单位形式指作为单一剂量用于待治疗哺乳动物对象的物理离散单位，每个单位包含预定量的活性化合物，该预定量经计算能够产生与所需药物载体相关的所需治疗效果。本发明剂量单位形式的规格决定于并直接取决于(a)抗体和/或ADC的独特特性和可达到的具体治疗或预防作用，和(b)就治疗个体敏感性而言复合该活性化合物领域中固有的局限性。
根据本发明所述联合给予191P4D12ADC的治疗有效量的非限制性范围示例是约0.5至约10mg/kg、约1至约5mg/kg、至少1mg/kg、至少2mg/kg、至少3mg/kg或至少4mg/kg。非限制性范围的其它示例是例如约0.5至约5mg/kg或例如约0.8至约5mg/kg或例如约1至约7.5mg/kg。本发明的高剂量实施方式涉及高于10mg/kg的剂量。需要注意的是，剂量值可根据待缓解的病症类型和严重程度而变化，并可包括单次剂量或多次剂量。需要进一步理解，对于任何具体的对象,应当随着时间根据个体的需求以及给予或监督组合物给予的个人专业判断来调节具体给药方案,本文所列的剂量范围仅仅是示例性的，不意在对所要求权利的组合物的范围或实施方式构成限制。
临床开发计划(ClinicalDevelopmentPlan)(CDP)
CDP遵循并发展有关辅助治疗或单一治疗的191P4D12ADC治疗。试验最初证实安全性并其后确定重复剂量的有效性。试验是开放标记，其比较标准化疗与标准疗法加191P4D12ADC。应理解，可与招募患者相关使用的一个非限制性标准是患者根据活检所测的肿瘤中191P4D12表达水平。
关于任何基于蛋白或抗体输注的治疗，安全性问题主要涉及(i)细胞因子释放综合征，即高血压、发热、颤抖、寒战；(ii)对该物质的免疫性应答的发展(即由患者对抗体治疗或HAMA应答产生的人抗体发展)；和(iii)对表达191P4D12的正常细胞的毒性。采用标准测试和随访以监控这些安全性问题中的每一种。发现191P4D12在给予人后是安全的。
实施例9
通过IHC检测癌症患者样品中的191P4D12蛋白
通过免疫组化测试来自(i)膀胱、(ii)乳腺、(iii)胰腺、(iv)肺、(v)卵巢癌、(vi)食道和(vii)头颈癌患者的肿瘤样品中的191P4D12蛋白表达。简而言之，将福尔马林固定、石蜡包埋的组织切成四(4)微米切片并装在载玻片上。将该切片脱蜡，再水合并在EZ-Retriever微波(拜耳基因公司(Biogenex)，加利福尼亚州圣拉蒙)中用EDTA抗原修复溶液(拜耳基因公司，加利福尼亚州圣拉蒙)在95℃处理30分钟。然后用3％的过氧化氢溶液处理该切片以灭活过氧化物酶活性。采用无血清蛋白封闭物(大科公司(Dako)，加利福尼亚州卡朋特里亚)来抑制非特异性结合，然后用单克隆小鼠抗191P4D12抗体或同种型对照孵育。接着，采用SuperSensitiveTM聚合物-辣根过氧化物酶(HRP)检测系统处理该切片，该系统由以下组成：先在SuperEnhancerTM试剂中孵育，之后用聚合物-HRP二抗偶联物(生物基因公司，加利福尼亚州圣拉蒙)孵育。然后使用DAB试剂盒(生物基因公司，加利福尼亚州圣拉蒙)显影该切片。使用苏木精进行核染色，并用明视场显微镜分析。使用191P4D12免疫活性抗体在患者样品中检测由棕色染色指示的特异性染色。(参见图21(A)、21(C)、21(E)、21(G)、21(I)、21(K)和21(M))。相反，对照抗体不对任何患者样品染色。(参见，图21(B)、21(D)、21(F)、21(H)、21(J)、21(L)和21(N))。
该结果显示患者膀胱癌、乳腺癌、胰腺癌、肺癌、卵巢癌、食道癌以及头颈癌组织的肿瘤细胞中的191P4D12表达。这些结果显示，191P4D12在人癌中表达，并且针对该抗原的抗体和称为Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE的抗体药物偶联物可用于诊断和治疗目的。(图21)。
实施例10
测定a22-2(2,4)6.1MAb的结合表位
将人、短尾猴、大鼠和鼠来源的191P4D12蛋白在PC3细胞系中重组过量表达以测定191P4D12与这些直向同源物的交叉反应。显示Ha22-2(2,4)6.1与191P4D12的短尾猴和大鼠直向同源物强烈交叉反应(图23)。EC50结合值示于表VII。Ha22-2(2,4)6.1与鼠直向同源物的结合显示结合EC50值显著下降，这表明V结构域的重要氨基酸取代(相比于人和大鼠序列)影响Ha22-2(2,4)6.1与191P4D12的亲和性。
表VIII显示含有V结构域的191P4D12直向同源物的aa1-180蛋白序列比对。大鼠直向同源物序列中仅两个氨基酸Thr-75和Ser-90，分别在鼠直向同源物序列中取代Ile和Asn(以粗体标记)。应注意人序列中的相应氨基酸是Ala-76和Ser-91。为测定这些氨基酸是否包含Ha22-2(2,4)6.1的结合表位，产生并在PC3细胞中表达数种191P4D12和其鼠直向同源物的突变构建体(表IX)。将“鼠”氨基酸引入人序列而非标准的丙氨酸取代诱变，在小鼠序列中也反之亦然。
已显示将191P4D12中Ser-91突变为Asn严重损害Ha22-2(2,4)6.1MAb的结合，这证实氨基酸Ser-91对于结合是必需的且必须包含被Ha22-2(2,4)6.1MAb识别的表位。还向191P4D12引入位点76上的额外Ala突变(A76I，S91N双突变)。显示Ha22-2(2,4)6.1与双突变A76I，S91N的结合与鼠直向同源物结合很相似(图24)。相反，将鼠序列Asn-90突变为Ser显著改善Ha22-2(2,4)6.1与鼠突变直向同源物的结合，这进一步证实该位点的氨基酸对于Ha22-2(2,4)6.1结合的重要性。Ha22-2(2,4)6.1与鼠直向同源物双突变A90S，I75A的结合似乎与人191P4D12直向同源物很相似。
总之，这些数据证明Ser-91和Ala-76在Ha22-2(2,4)6.1与细胞表面191P4D12蛋白的结合中起着至关重要的作用并构成由191P4D12表面Ha22-2(2,4)6.1所识别表位的一部分。
为呈现该概念，我们使用PyMOL生成了基于191P4D12家族成员已公开晶体结构数据以及含Ig结构域的蛋白的191P4D12V结构域计算机模型(图25)。显示Ala-76(斑点)和Ser-91(交叉阴影)的位点。
另外，为进一步定义191P4D12分子上的Ha22-2(2,4)6.1结合位点，我们设计并表达了与大鼠(1)E细胞表面V结构域对应的191P4D12片段。在逆转录病毒载体中生成以下构建体：
191P4D12(aa1-150,347-510)
通过FACS评估Ha22-2(2,4)6.1MAb的结合。如图26所示，Ha22-2(2,4)6.1MAb结合V结构域表达细胞(A)以及野生型191P4D12(B)，但不结合于较早产生的C1C2结构域表达细胞(C)。这证明该抗体结合位点位于191P4D12V结构域的前150个氨基酸中。
该结果显示Ha22-2(2,4)6.1MAb结合191P4D12蛋白V结构域的aa1-150位点，还显示包含aaSer-91和aaAla-76的特异性表位对结合Ha22-2(2,4)6.1MAb至关重要。
本申请中通篇引用了各种网站数据内容、各种出版物、专利申请和专利。(网站可通过其统一资源定位符或URL引用，地址为万维网。)这些参考文献中每篇的公开内容通过引用全文纳入本文。
本发明不局限于本文所述实施方式的范围，这些实施方式仅旨在说明本发明的单独方面，任何功能等同形式也在本发明范围内。本文所述以外的对发明模型和方法的各种改良通过以上描述和教导对本领域技术人员显而易见，所述改良同样旨在落入本发明的范围内。可以实施此类改良或其它实施方式而不偏离本发明的真实范围和精神。
表格
TABLEI:恶化时表达191P4D12的组织
结肠
胰腺
卵巢
乳腺
肺
膀胱
表II：氨基酸缩写
单字母 三字母 全名
F Phe 苯丙氨酸
L Leu 亮氨酸
S Ser 丝氨酸
Y Tyr 酪氨酸
C Cys 半胱氨酸
W Trp 色氨酸
P Pro 脯氨酸
H His 组氨酸
Q Gln 谷胺酰胺
R Arg 精氨酸
I Ile 异亮氨酸
M Met 甲硫氨酸
T Thr 苏氨酸
N Asn 天冬酰胺
K Lys 赖氨酸
V Val 缬氨酸
A Ala 丙氨酸
D Asp 天冬氨酸
E Glu 谷氨酸
G Gly 甘氨酸
TABLEIII:氨基酸取代矩阵
修改自GCG软件9.0BLOSUM62氨基酸取代矩阵(模块取代矩阵)。值越高，相关天然蛋白中发现取代的可能性越大。
表IV：合成vcMMAE的一般方法
其中：AA1＝氨基酸1
AA2＝氨基酸2
AA5＝氨基酸5
DIL＝海兔异亮氨酸
DAP＝海兔脯氨酸
接头＝Val-Cit(vc)
表V：Biacore结合速率和解离速率以及所得亲和性的计算
kon,M-1s-1 koff,s-1 KD,M
Ha22-2(2,4)6.1 3.8E+05 5.8E-03 1.6E-0870 -->
Ha22-2(2,4)6.1vcMMAE 4.5E+05 5.2E-03 1.1E-08
表VI：用于结构域作图试验的191P4D12构建体
表VII
表VIII(SEQIDNO:11-13,按出现顺序)
表IX

Claims (7)

1.一种表达载体，包含编码191P4D12结合抗体或其抗原结合片段的重链可变区的核苷酸序列和编码191P4D12结合抗体或其抗原结合片段的轻链可变区的核苷酸序列。
2.一种宿主细胞，选自：
(a)经包含编码191P4D12结合抗体或其抗原结合片段的重链可变区的核苷酸序列和编码191P4D12结合抗体或其抗原结合片段的轻链可变区的核苷酸序列的表达载体转化的宿主细胞；和
(b)经包含编码191P4D12结合抗体或其抗原结合片段的重链可变区的核苷酸序列的表达载体和编码191P4D12结合抗体或其抗原结合片段的轻链可变区的核苷酸序列的表达载体转化的宿主细胞。
3.一种制造191P4D12结合抗体或其抗原结合片段的方法，包括：培养权利要求2所述宿主细胞以使其表达191P4D12结合抗体或其抗原结合片段。
4.用权利要求3所述方法制得的191P4D12结合抗体或其抗原结合片段。
5.一种偶联物，其中，权利要求4所述抗体或其抗原结合片段与细胞毒剂偶联。
6.如权利要求5所述的偶联物，所述细胞毒剂是单甲基耳他汀E(MMAE)。
7.如权利要求5所述的偶联物，所述偶联物具有以下结构：
其中，Ab-s-表示191P4D2结合抗体，p的范围为1至约8。
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