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JP2018158925A - 細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを精製するためのpvdf膜の使用 - Google Patents

細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを精製するためのpvdf膜の使用 Download PDF

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JP2018158925A JP2018097686A JP2018097686A JP2018158925A JP 2018158925 A JP2018158925 A JP 2018158925A JP 2018097686 A JP2018097686 A JP 2018097686A JP 2018097686 A JP2018097686 A JP 2018097686A JP 2018158925 A JP2018158925 A JP 2018158925A
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Xiaoxi Kevin Chen
ケヴィン チェン、シャオシイ
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Abstract

【課題】抗体−薬物コンジュゲートよりも安定であり、またより高純度の抗体−薬物コンジュゲートを調製する改善されたプロセスの提供。【解決手段】精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスであって、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、前記混合物から前記不純物の少なくとも一部を除去し、それによって精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、プロセス。【選択図】図1A

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる2012年10月4日に出願された米国仮特許出願第61/709,891号の利益を主張する。
電子的に提出された資料の参照による組み込み
参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものは、本明細書と同時に提出され、次のように特定される、コンピュータ可読ヌクレオチド/アミノ酸配列表である:2013年10月3日に作成された、「714287SequenceListing.TXT」という名称の1つの8,259バイトASCII(テキスト)ファイル。
癌および他の疾患の治療に有用である抗体−薬物コンジュゲートは、一般的に3つの別個の要素:細胞結合剤、リンカー、および細胞毒性剤からなる。一般的に使用される製造プロセスの1つは、細胞結合剤を二官能性リンカーと反応させて、反応基を有するリンカーに共有結合された細胞結合剤を形成する修飾ステップと、修飾された抗体を修飾反応の他の構成成分から精製する精製ステップと、修飾された細胞結合剤を細胞毒性剤と反応させて、(反応基を使用して)リンカーから細胞毒性剤への共有的化学結合を形成する結合ステップと、コンジュゲートを結合反応の他の構成成分から精製する第2の精製ステップとを含む。
近年の臨床試験は、多数の異なる種類の癌の治療における抗体−薬物コンジュゲートの有望な役割を示している。したがって、患者の治療に使用することができる高純度および高安定性のコンジュゲートを生成する必要が存在する。抗体−薬物コンジュゲートの調製における進展にも関わらず、現在のプロセスは、幾つかの要因によって制限される。例えば、これらのプロセスによって生成されるコンジュゲートは、遊離細胞毒性剤(例えば、細胞毒性剤ダイマー関連種)および/または高分子量種(例えば、ダイマーおよび他の高次凝集体)を含む、増加した量の不純物を含む。タンジェント流濾過および吸着クロマトグラフィー等の当該技術分野にて採用されている現在の精製方法は、収率を著しく減少させることなくこれらの不純物を効率的に除去せず、および/または大規模な製造プロセスにとって扱いにくい。
したがって、現在のプロセスによって生成される抗体−薬物コンジュゲートよりも安定性であり、またより高純度の抗体−薬物コンジュゲートを調製する改善されたプロセスに対する必要が依然存在する。本発明は、かかるプロセスを提供する。本発明のこれらおよび他の利点、ならびにさらなる発明の特徴は、本明細書に提供される発明の説明から明らかになるであろう。
発明を解決するための手段
本発明は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去し、それによって精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスを提供する。本発明はまた、本明細書に説明されるプロセスに従って調製される、細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含むコンジュゲートも含む。
PVDF濾過の前の、抗体−SMCC−DM1コンジュゲート反応混合物中に存在する種を示すクロマトグラムである。 PVDF濾過の後の、抗体−SMCC−DM1コンジュゲート反応混合物中に存在する種を示すクロマトグラムである。 複数のPVDF膜(x軸)を通した濾過の前後の、抗体−SMCC−DM1コンジュゲート反応混合物中に存在するDM1ダイマー種(y軸)のパーセントを示す線グラフである。
当業者は、細胞毒性剤に化学的に結合された抗体等の細胞結合剤を含むコンジュゲート(「抗体−細胞毒性剤コンジュゲート」)は、典型的には、抗体を、低pH(すなわち、pH7.0以下)にて二官能性架橋試薬で修飾することと、結合されたリンカーを有する抗体を精製することと、細胞毒性剤を、結合されたリンカーを有する抗体に結合させることと、抗体−細胞毒性剤コンジュゲートを精製することとによって調製されることを理解するであろう。近年、細胞結合剤に安定して結合されたリンカーの量を最大化すること、およびコンジュゲートの不安定性につながる不要な副反応を最小化することによって、増加した安定性のコンジュゲートを生成する方法が開発されている。例えば、安定して結合されたリンカーを有する細胞結合剤の望ましい種のレベルを増加させ、また不要な反応生成物(例えば、不安定に結合されたリンカーを有する細胞結合剤)のレベルを低減させるために、コンジュゲートを作製するためのプロセスが、1つのステップで(例えば、米国特許出願公開第2012/0253021号に説明されるプロセスを参照)および/または高pHで(例えば、7以上のpH)(例えば、国際特許出願公開第2012/135522号に説明されるプロセスを参照)実施される方法が、開発されている。かかるプロセスは、増加した安定性のコンジュゲートを生成するにも関わらず、これらのプロセスは、増加したレベルの不純物、例えば、遊離細胞毒性剤(例えば、細胞毒性剤ダイマー関連種)および/または高分子量種(例えば、ダイマーおよび他の高次凝集体)等を有するコンジュゲートをもたらすことが発見されている。タンジェント流濾過および吸着クロマトグラフィー等の当該技術分野にて採用されている現在の精製方法は、収率を著しく減少させることなくこれらの不純物を効率的に除去せず、および/または大規模な製造プロセスにとって扱いにくい。
驚くべきことに、ポリビニルジフルオライド(PVDF)膜は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物から、不純物の少なくとも一部を除去するために使用することができることが発見された。具体的には、遊離細胞毒性剤(例えば、細胞毒性剤ダイマー関連種)は、混合物をPVDF膜に供することによって、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物から効果的および効率的に除去され得ることが予想外に発見された。したがって、本発明は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をPVDF膜に供することを含む、増加した純度および安定性の細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを製造するためのプロセスを提供する。
本発明は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をPVDF膜に供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去し、それによって精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスを提供する。PVDF膜は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物中に一般的に見出される種々の不純物を除去するために使用することができる。例えば、PVDF膜は、細胞毒性剤ダイマー、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの凝集体、遊離細胞毒性剤、非結合リンカー、およびこれらの混合物の群から選択される1つ以上の不純物を除去するために使用することができる
一実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物は、細胞毒性剤ダイマーを不純物として含み、PVDF膜は、細胞毒性剤ダイマーのいくらかを混合物から除去して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供する。別の実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの凝集体を不純物として含み、PVDF膜は、細胞結合剤細胞毒性剤の凝集体のいくらかを混合物から除去して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供する。別の実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物は、遊離細胞毒性剤を不純物として含み、PVDF膜は、遊離細胞毒性剤のいくらかを混合物から除去して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供する。別の実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物は、非結合リンカーを不純物として含み、PVDF膜は、非結合リンカーのいくらかを混合物から除去して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供する。
好ましい実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物は、リンカーを介して互いに化学的に結合された細胞毒性剤ダイマー(例えば、DM1−MCC−DM1、DM1−SPP−DM1、またはDM1−CX1−1−DM1)を不純物として含み、PVDF膜は、リンカーを介して互いに化学的に結合された細胞毒性剤ダイマー(例えば、DM1−MCC−DM1、DM1−SPP−DM1、またはDM1−CX1−1−DM1)のいくらかを混合物から除去して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供する。別の好ましい実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを含む混合物は、リンカーを介して互いに化学的に結合されていない細胞毒性剤ダイマー(例えば、DM1−DM1)を不純物として含み、PVDF膜は、リンカーを介して互いに化学的に結合されていない細胞毒性剤ダイマー(例えば、DM1−DM1)のいくらかを混合物から除去して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供する。
細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をPVDF膜に供するとき、結果として得られる精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートは、混合物をPVDF膜に供する前の混合物中の1つ以上の不純物のレベルと比較して、低減されたレベルの少なくとも1つ以上の不純物を含む。例えば、PVDF膜は、混合物をPVDF膜に供する前の混合物中の1つ以上の不純物のレベルと比較して、混合物中の1つ以上の不純物の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%)、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、またはさらには100%を除去する。一実施形態では、PVDF膜は、混合物をPVDF膜に供する前の混合物中の1つ以上の不純物のレベルと比較して、混合物中の1つ以上の不純物の約10%〜約100%、約10%〜約90%、約20%〜約100%、約20%〜約90%、約20%〜約80%、約30%〜約100%、約30%〜約90%、約30%〜約80%、約40%〜約80%、約40%〜約90%、約40%〜約100%、約50%〜約80%、約50%〜約90%、約50%〜約100%(例えば、約60%〜約90%、約70%〜約90%)、約60%〜約100%、約70%〜約100%、約80%〜約100%、約90%〜約100%、または約95%〜約100%(例えば、約96%〜約100%、約97%〜約100%、約98%〜約100%、約99%〜約100%、約95%〜約96%、約95%〜約97%、約95%〜約98%、または約95%〜約99%)を除去する。
一実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混
合物のpHは、混合物をPVDF膜に供する前に調節される。細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物のpHは、好ましくは約4〜約9(例えば、約4.5〜約8.5、約5〜約8、約5.5〜約7.5、約6〜約7、約6.5〜約7.5、約7〜約8、約8〜約9、約4.5〜約6、または約4.5〜約5のpH)である。幾つかの実施形態では、混合物のpHは、約6〜約6.5(例えば、5.5〜7のpH、5.7〜6.8のpH、5.8〜6.7のpH、5.9〜6.6のpH、または6〜6.5のpH)、約6以下のpH(例えば、約4〜6、約4〜約5.5、約4〜約4.5、約4〜約5、約5〜6のpH)、または約6.5以上のpH(例えば、6.5〜約9、約6.5〜約7、約7〜約9、約7.5〜約9、または6.5〜約8のpH)である。一実施形態では、混合物のpHは、7.5超(例えば、7.6〜約9、7.7〜約9、約7.8〜約9、約7.9〜約9、7.6〜約8.5、7.6〜約8、7.7〜約8.5、7.7〜約8、約7.8〜約8.4、約7.8〜約8.2、約8〜約9、または約8〜約8.5のpH)である。例えば、混合物のpHは、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、または9のpHであり得る。別の実施形態では、混合物のpHは、約4.8(例えば、約4.5〜約5、約4.6〜約5、または約4.7〜約4.9)である。
種々のPVDF膜が、当該技術分野において既知であり、本明細書に説明される本発明に従って使用することができる。一実施形態では、PVDF膜は、0.22ミクロンの孔径を有する。別の実施形態では、PVDF膜は、0.45ミクロンの孔径を有する。別の実施形態では、PVDF膜は、0.45および0.22ミクロンの孔径を有する二重層膜(すなわち、二重層0.45/0.22ミクロン孔径膜孔径膜)である。
幾つかの実施形態では、PVDF膜は、γ線照射される。他の実施形態では、PVDF膜は、γ線照射されない。
細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを調製するための多数のプロセスが、説明されている(例えば、米国特許出願公開第2012/0253021号、国際特許出願公開第2012/135522号、米国特許第5,208,020号、米国特許第6,441,163号、米国特許第7,811,572号、米国特許出願公開第2006/0182750号、米国特許出願公開第2008/0145374号、および米国特許出願公開第2011/0003969号を参照)。
一実施形態では、本発明は、細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含むコンジュゲートを調製するためのプロセスであって、修飾反応および結合反応が、単一のステップ内に組み合わされ、その後精製ステップが続き(すなわち、米国特許出願公開第2012/0253021号に説明される1ステッププロセス)、またプロセスが、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、精製ステップの前または後のいずれかにPVDF膜に供することを含む、プロセスを提供する。1ステッププロセスは、細胞結合剤(例えば、抗体)を細胞毒性剤と接触させて、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む第1の混合物を形成し、その後、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む第1の混合物を、約4〜約9のpHを有する溶液中でリンカーを含む二官能性架橋試薬と接触させて、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物(例えば、遊離細胞毒性剤および反応副産物)とを含む第2の混合物を提供することを含み、細胞結合剤は、リンカーを介して細胞毒性剤に化学的に結合される。第2の混合物はその後、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供するために精製に供される。細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む第2の混合物は、精製ステップの前、精製ステップの後、またはその双方でPVDF膜に供される。
1ステップ反応は好ましくは、約4〜約pH9のpH(例えば、約4.5〜約8.5、
約5〜約8、約5.5〜約7.5、約6〜約7、約6〜約8、約6〜約9、または約6.5〜約7.5のpH)で実施される。幾つかの実施形態では、反応は、約6〜約8のpH(例えば、約6、約6.5、約7、約7.5、または約8のpH)で実施される。
一実施形態では、反応は、約7.1、約7.2、約7.3、約7.4、約7.5、約7.6、約7.7、約7.8、約7.9、約8、約8.1、約8.2、約8.3、約8.4、約8.5、約8.6、約8.7、約8.8、約8.9、または約9のpHで実施される。別の実施形態では、反応は、約7.5〜約9、約7.5〜約8.5、約7.5〜約8、約7.8〜約9、約7.8〜約8.5、約7.8〜約8、約8〜約9、約8〜約8.5、または約8.5〜約9のpHで実施される。別の実施形態では、反応は、約7.8のpH(例えば、7.6〜8.0のpHまたは7.7〜7.9のpH)で実施される。別の実施形態では、修飾反応は、約8のpH(例えば、7.8〜8.2のpHまたは7.9〜8.1のpH)で実施される。
別の実施形態では、反応は、7.5超のpH(例えば、7.6〜約9、7.7〜約9、約7.8〜約9、約7.9〜約9、7.6〜約8.5、7.6〜約8、7.7〜約8.5、7.7〜約8、約7.8〜約8.4、約7.8〜約8.2、約8〜約9、または約8〜約8.5のpH)で実施される。
一実施形態では、接触は、細胞結合剤を提供し、その後、細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させて、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む第1の混合物を形成し、その後、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む第1の混合物を、二官能性架橋試薬と接触させることによって達成される。例えば、一実施形態では、細胞結合剤は、反応容器内に提供され、細胞毒性剤が反応容器に添加され(それによって、細胞結合剤に接触し)、その後、二官能性架橋試薬が細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物に添加される(それによって、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物と接触する)。一実施形態では、細胞結合剤は、反応容器内に提供され、細胞毒性剤は、細胞結合剤を容器に提供した直後に反応容器に添加される。別の実施形態では、細胞結合剤は、反応容器に提供され、細胞毒性剤は、細胞結合剤を容器に提供した後、ある時間間隔(例えば、スペースに細胞結合剤を提供した後、約5分、約10分、約20分、約30分、約40分、約50分、約1時間、約1日、またはそれ以上)の後に反応容器に添加される。細胞毒性剤は、素早く(すなわち、約5分、約10分等の短い時間間隔以内)、またはゆっくりと(ポンプを使用することによって等)添加することができる。
細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物は、その後、細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させた直後か、または細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させた後のある時点(例えば、約5分〜約8時間またはそれ以上)かのいずれかに、二官能性架橋試薬と接触されることができる。例えば、一実施形態では、二官能性架橋試薬は、細胞結合剤を含む反応容器への細胞毒性剤の添加の直後に、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物に添加される。別法として、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物は、細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させた約5分、約10分、約20分、約30分、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、約8時間、またはそれ以上後に、二官能性架橋試薬と接触されることができる。
別の実施形態では、細胞毒性剤および二官能性剤は、複数のサイクル(例えば、1、2、3、4、5、またはそれ以上のサイクル)を通して添加される。例えば、本発明は:a)細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させて、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む第1の混合物を形成し、その後、第1の混合物を、約4〜約9のpHを有する溶液中でリンカーを含む二官能性架橋試薬と接触させて、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物(例えば、遊離細胞毒性剤および反応副産物)とを含む第2の混合物を提供することで
あって、細胞結合剤は、リンカーを介して細胞毒性剤に化学的に結合される、提供することと;b)第2の混合物を細胞毒性剤と接触させて、第3の混合物を形成し、その後、第3の混合物を約4〜約9のpHで二官能性架橋試薬と接触させて、第4の混合物を提供することと;c)第4の混合物を精製して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することと、のステップを含むプロセスを提供する。一実施形態では、ステップb)は、ステップa)の後、ある時間間隔(例えば、約1時間、約2時間、約3時間、またはそれ以上)後に実行される。別の実施形態では、ステップb)は、ステップc)が実行される前に、複数回(例えば、1、2、3、4回、またはそれ以上)繰り返すことができる。追加のステップb)は、初めのステップb)の後、ある時間間隔(例えば、約1時間、約2時間、約3時間、またはそれ以上)後に実行することができる。
別の実施形態では、二官能性架橋試薬は、細胞毒性剤の完全な添加の前に添加される。例えば、一実施形態では、細胞毒性剤は、ある時間間隔にわたって(例えば、約5分、約10分、約30分、約1時間、約2時間、約3時間、またはそれ以上にわたって)細胞結合剤に連続的に添加されて、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物を形成する。細胞毒性剤の添加が完了する前に、二官能性架橋試薬は、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物に添加されるが、但し、いかなる時点においても、細胞毒性剤は二官能性架橋試薬のモル過剰である。一実施形態では、二官能性架橋試薬は、ある時間間隔にわたって(例えば、約5分、約10分、約30分、約1時間、約2時間、約3時間、またはそれ以上にわたって)連続的に添加される。
細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物を、二官能性架橋試薬と接触させた後、反応は、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、約8時間、約9時間、約10時間、約11時間、約12時間、約13時間、約14時間、約15時間、約16時間、約17時間、約18時間、約19時間、約20時間、約21時間、約22時間、約23時間、約24時間、またはそれ以上(例えば、約30時間、約35時間、約40時間、約45時間、または約48時間)、進行され得る。
したがって、一実施形態では、本発明は、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスであって、細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させて、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む第1の混合物を形成し、その後、第1の混合物を、約4〜約9のpHを有する溶液中でリンカーを含む二官能性架橋試薬と接触させて、リンカーを介して細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含む細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む第2の混合物を提供することと、(b)第2の混合物をポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、不純物の少なくとも一部を除去し、それによって細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第2の混合物を提供することと、(c)ステップ(b)の後、精製された第2の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供して、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを不純物からさらに精製し、それによって細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第3の混合物を調製することであって、精製された第3の混合物は、精製された第2の混合物と比較して低減された量の不純物を含む、調製することと、を含む、プロセスを提供する。本明細書に説明される任意の精製方法は、本発明のプロセスで使用することができる。好ましい実施形態では、タンジェント流濾過、吸着クロマトグラフィー、または非吸着クロマトグラフィーが、精製ステップとして利用される。
本発明の一実施形態では、細胞結合剤を二官能性架橋試薬と接触させること(すなわち、修飾反応)は、結合されたリンカーを有する細胞結合剤と1つ以上の不純物(例えば、反応物質および他の副産物)とを含む第1の混合物を生成する。本発明の幾つかの実施形態では、第1の混合物は、安定しておよび不安定に結合されたリンカーを有する細胞結合
剤と、1つ以上の不純物(例えば、反応物質および他の副産物)とを含む。リンカーは、リンカーと細胞結合剤との間の共有結合が、通常の保管条件下で、数カ月〜数年に及び得る一定期間にわたって実質的に弱化または切断されないとき、細胞結合剤に「安定して」結合される。対照的に、リンカーは、リンカーと細胞結合剤との間の共有結合が、通常の保管条件下で、数カ月〜数年に及び得る一定期間にわたって実質的に弱化または切断されるとき、細胞結合剤に「不安定に」結合される。
修飾反応は好ましくは、約4〜約pH9のpH(例えば、約4.5〜約8.5、約5〜約8、約5.5〜約7.5、約6〜約7、約6〜約8、約6〜約9、または約6.5〜約7.5のpH)で実施される。幾つかの実施形態では、修飾反応は、約6〜約8のpH(例えば、約6、約6.5、約7、約7.5、または約8のpH)で実施される。
一実施形態では、修飾反応は、約7.1、約7.2、約7.3、約7.4、約7.5、約7.6、約7.7、約7.8、約7.9、約8、約8.1、約8.2、約8.3、約8.4、約8.5、約8.6、約8.7、約8.8、約8.9、または約9のpHで実施される。別の実施形態では、修飾反応は、約7.5〜約9、約7.5〜約8.5、約7.5〜約8、約7.8〜約9、約7.8〜約8.5、約7.8〜約8、約8〜約9、約8〜約8.5、または約8.5〜約9のpHで実施される。別の実施形態では、修飾反応は、約7.8のpH(例えば、7.6〜8.0のpHまたは7.7〜7.9のpH)で実施される。別の実施形態では、修飾反応は、約8のpH(例えば、7.8〜8.2のpHまたは7.9〜8.1のpH)で実施される。
別の実施形態では、修飾反応は、7.5超のpH(例えば、7.6〜約9、7.7〜約9、約7.8〜約9、約7.9〜約9、7.6〜約8.5、7.6〜約8、7.7〜約8.5、7.7〜約8、約7.8〜約8.4、約7.8〜約8.2、約8〜約9、または約8〜約8.5のpH)で実施される。例えば、本発明のプロセスは、細胞結合剤を、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、または9のpHを有する溶液中で二官能性架橋試薬と接触させることを含む。
本発明の一実施形態では、修飾された細胞結合剤の修飾反応中に生成された不純物(例えば、反応物質および副産物)からの精製は、修飾反応によって生成された混合物(すなわち、第1の混合物)を精製プロセスに供することによって実行される。この点に関して、第1の混合物は、タンジェント流濾過(TFF)、例えば、膜ベースタンジェント流濾過プロセス、非吸着クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、または選択的析出、または任意の他の好適な精製プロセス、およびこれらの組み合わせを使用して精製することができる。この第1の精製ステップは、精製された第1の混合物、すなわち、本発明に従う精製の前の第1の混合物と比較して、結合されたリンカーを有する増加した濃度の細胞結合剤、および減少した量の非結合二官能性架橋試薬を提供する。好ましくは、第1の混合物は、タンジェント流濾過または吸着クロマトグラフィー(例えば、セラミックハイドロキシアパタイト等のイオン交換クロマトグラフィー)を使用して精製される。
結合されたリンカーを有する細胞結合剤の精製された第1の混合物を得るための第1の混合物の精製後、細胞毒性剤は、結合されたリンカーを有する細胞結合剤を約4〜約9のpHを有する溶液中で細胞毒性剤と反応させることによって、第1の精製された混合物中で結合されたリンカーを有する細胞結合剤に結合されて、第2の混合物を形成し、リンカーを介して細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤と1つ以上の不純物(例えば、遊離細胞毒性剤および反応副産物)とを含む第2の混合物が生成される。
任意に、修飾された細胞結合剤の精製は、省略されてもよい。したがって、本発明の一実施形態では、結合されたリンカーを有する細胞結合剤、ならびに反応物質および他の副産物を含む第1の混合物は、精製プロセスに供されない。かかる状況においては、細胞毒性剤は、架橋試薬と同時に、または架橋試薬の細胞結合剤への添加の後のある時点、例えば、1、2、3時間、またはそれ以上後に添加されてもよい。修飾された細胞結合剤は、修飾された細胞結合剤を、約4〜約9のpHを有する溶液中で細胞毒性剤と反応させることによって、細胞毒性剤(例えば、マイタンシノイド)に結合され、結合ステップは、安定性の細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲート、非安定性の細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲート、結合されていない細胞毒性剤(すなわち、「遊離」細胞毒性剤)、反応物質、および副産物の混合物の形成をもたらす。
結合反応は、好ましくは、約4〜約pH9のpH(例えば、約4.5〜約8.5、約5〜約8、約5.5〜約7.5、約6.0〜約7、または約6.5〜約7.5のpH)で実施される。幾つかの実施形態では、結合反応は、約6〜約6.5のpH(例えば、5.5〜7のpH、5.7〜6.8のpH、5.8〜6.7のpH、5.9〜6.6のpH、または6〜6.5のpH)、約6以下のpH(例えば、約4〜6、約4〜約5.5、約5〜6のpH)、または約6.5以上のpH(例えば、6.5〜約9、約6.5〜約7、約7〜約9、約7.5〜約9、または6.5〜約8のpH)で実施される。一実施形態では、結合反応は、約4〜pH6未満のpHで、または6.5超〜9のpHで実施される。結合ステップが約6.5以上のpHで実施されるとき、幾らかのスルフヒドリル含有細胞毒性剤が、ジスルフィド結合形成によってダイマー化される傾向がある。一実施形態では、反応混合物からの微量金属および/もしくは酸素の除去、ならびに酸化防止剤の任意的な添加もしくはより反応性の脱離基を有するリンカーの使用、または1アリコートを超える細胞毒性剤の添加が、かかる状況における効率的な反応を可能にするために必要とされることがある。
結合ステップの後、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物は、精製ステップに供される。この点に関して、結合混合物は、タンジェント流濾過(TFF)、例えば、膜ベースタンジェント流濾過プロセス、非吸着クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、または選択的析出、または任意の他の好適な精製プロセス、およびこれらの組み合わせを使用して精製することができる。当業者は、結合ステップ後の精製は、細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含む精製されたコンジュゲートの単離を可能にし、コンジュゲートは、精製ステップ前のコンジュゲートと比較して、低減された量の不純物を有することを理解するであろう。一実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物は、精製前に不純物の少なくとも一部を混合物から除去するために、結合ステップの後および精製ステップの前にPVDF膜に供される。別の実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物は、精製後に混合物中に残留する不純物の少なくとも一部を除去するために、精製ステップの後にPVDF膜に供される。
したがって、一実施形態では、本発明は、細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含むコンジュゲートを調製するためのプロセスであって、該プロセスは、修飾ステップの後の第1の精製ステップと結合ステップの後の第2の精製ステップとを含み、該プロセスは、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、第2の精製ステップの前かまたは後かのいずれかにPVDF膜に供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去することを含む、プロセスを提供する。一実施形態では、本発明は、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスであって、細胞結合剤を二官能性架橋試薬と接触させて、リンカーを細胞結合剤に共有結合させ、それによって、結合されたリンカーを有する細胞結合剤を含む第1の混合物を調製することと、(b)第1の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィ
ー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供し、それによって、結合されたリンカーを有する細胞結合剤の精製された第1の混合物を調製することと、(c)結合されたリンカーを有する細胞結合剤を、約4〜約9のpHを有する溶液中で細胞毒性剤と反応させることによって、細胞毒性剤を、精製された第1の混合物中で結合されたリンカーを有する細胞結合剤と結合させて、リンカーを介して細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含む細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む第2の混合物を調製することと、(d)第2の混合物をポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、不純物の少なくとも一部を除去し、それによって細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第2の混合物を提供することと、(e)ステップ(d)の後、精製された第2の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供して、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを不純物からさらに精製し、それによって細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第3の混合物を調製することであって、精製された第3の混合物は、精製された第2の混合物と比較して低減された量の不純物を含む、調製することと、を含む、プロセスを提供する。
本明細書に説明される任意の精製方法は、本発明のプロセスで使用することができる。本発明の一実施形態では、タンジェント流濾過(TFF、クロスフロー濾過、限外濾過、および透析濾過としても既知である)および/または吸着クロマトグラフィー樹脂が、精製ステップで利用される。例えば、本発明のプロセスは、修飾ステップの後のTFFを使用する第1の精製ステップと、結合ステップの後のTFFを使用する第2の精製ステップとを含むことができる。別法として、本発明のプロセスは、修飾ステップの後の吸着クロマトグラフィーを使用する第1の精製ステップと、結合ステップの後の吸着クロマトグラフィーを使用する第2の精製ステップとを含むことができる。本発明のプロセスはまた、修飾ステップの後の吸着クロマトグラフィーを使用する第1の精製ステップと結合ステップの後のTFFを使用する第2の精製ステップ、または修飾ステップの後のTFFを使用する第1の精製ステップと結合ステップの後の吸着クロマトグラフィーを使用する第2の精製ステップとを含むことができる。
本発明の一実施形態では、非吸着クロマトグラフィーが、精製ステップとして利用される。例えば、本発明のプロセスは、修飾ステップ後の非吸着クロマトグラフィーを使用する第1の精製ステップと、結合ステップ後の非吸着クロマトグラフィーを使用する第2の精製ステップとを含むことができる。
別の実施形態では、本発明は、細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含むコンジュゲートを調製するためのプロセスであって、結合されたリンカーを有する細胞結合剤を含む第1の混合物は、修飾反応の後および結合反応の前に精製に供されず、そのプロセスは、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をPVDF膜に供することを含む、プロセスを提供する。修飾された細胞結合剤の精製が省略される場合、本発明は、細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含むコンジュゲートを調製するためのプロセスであって、該プロセスは、修飾ステップ、結合ステップ、および結合ステップの後の第1の精製ステップを含み、該プロセスは、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、第1の精製ステップの前かまたは後かのいずれかにPVDF膜に供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去することを含む、プロセスを提供する。一実施形態では、本発明は、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスであって、細胞結合剤を二官能性架橋試薬と接触させて、リンカーを細胞結合剤に共有結合させ、それによって、結合されたリンカーを有する細胞結合剤を含む第1の混合物を調製することと、(b)結合されたリンカーを有する細胞結合剤を細胞毒性剤と反応させることによって、細胞毒性剤を、第1の混合物中で結合されたリンカーを有する細胞結合剤に結合させて、リンカーを介して細胞毒性
剤に化学的に結合された細胞結合剤を含む細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む第2の混合物を調製することと、(c)第2の混合物をポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、不純物の少なくとも一部を除去し、それによって細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第2の混合物を提供することと、(d)ステップ(c)の後、精製された第2の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供して、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを不純物からさらに精製し、それによって細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第3の混合物を調製することであって、精製された第3の混合物は、精製された第2の混合物と比較して低減された量の不純物を含み、ステップ(a)で調製される結合されたリンカーを有する細胞結合剤(ならびに反応物質および他の副産物)を含む第1の混合物は、ステップ(b)の前には精製プロセスに供されない、調製することと、を含む、プロセスを提供する。本明細書に説明される任意の精製方法は、結合反応の後の精製ステップとして使用することができる。好ましい実施形態では、タンジェント流濾過、吸着クロマトグラフィー、または非吸着クロマトグラフィーが、結合反応の後の精製ステップとして利用される。
一実施形態では、本発明は、細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含むコンジュゲートを調製するためのプロセスであって、該プロセスは、米国特許第6,441,163号ならびに米国特許出願公開第2011/0003969号および同第2008/0145374号に説明されるように、予め形成された細胞毒性剤−リンカー化合物を細胞結合剤に結合させることを含み、その後精製ステップが続き、該プロセスは、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、精製ステップの前かまたは後かのいずれかにPVDF膜に供することを含む、プロセスを提供する。本明細書に説明される任意の精製方法は、本発明のプロセスで使用することができる。好ましい実施形態では、タンジェント流濾過、吸着クロマトグラフィー、または非吸着クロマトグラフィーが、精製ステップとして利用される。
一実施形態では、細胞毒性剤−リンカー化合物は、細胞毒性剤を、リンカーを含む二官能性架橋試薬と接触させて、細胞毒性剤をリンカーに共有結合させることによって、調製される。細胞毒性剤−リンカー化合物は、任意に、細胞毒性剤−リンカー化合物を細胞結合剤と接触させる前に、精製に供される。
本発明の一実施形態では、本明細書に説明される本発明のプロセス(例えば、1ステッププロセス)は、結合ステップの後に2つの別々の精製ステップを含む。本発明のプロセスが、結合ステップの後に2つの別々の精製ステップを含むとき、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物は、不純物の少なくとも一部を混合物から除去するために、精製ステップの双方またはいずれかの前か、または精製ステップの後にPVDF膜に供されることができる。本明細書に説明される任意の精製方法は、結合反応の後の精製ステップとして使用することができる。好ましい実施形態では、タンジェント流濾過、吸着クロマトグラフィー、非吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせが、結合反応の後の精製ステップとして利用される。
ペリコン(Pellicon)型システム(Millipore,Billerica,MA)、ザルトコンカセット(Sartocon Cassette)システム(Sartorius AG,Edgewood,NY)、およびセントラセット(Centrasette)型システム(Pall Corp.,East Hills,NY)を含む任意の好適なTFFシステムが、精製のために利用されてもよい。
任意の好適な吸着クロマトグラフィー樹脂が、精製のために利用されてもよい。好ましい吸着クロマトグラフィー樹脂としては、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー、
疎水性電荷誘導クロマトグラフィー(HCIC)、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)、イオン交換クロマトグラフィー、混合モードイオン交換クロマトグラフィー、固定化金属アフィニティクロマトグラフィー(IMAC)、色素リガンドクロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、およびこれらの組み合わせが挙げられる。好適なハイドロキシアパタイト樹脂の例としては、セラミックハイドロキシアパタイト(CHT I型およびII型、Bio−Rad Laboratories,Hercules,CA)、HA Ultrogelハイドロキシアパタイト(Pall Corp.,East Hills,NY)、およびセラミックフルオロアパタイト(CFT I型およびII型、Bio−Rad Laboratories,Hercules,CA)が挙げられる。好適なHCIC樹脂の例は、MEP Hypercel樹脂(Pall Corp.,East Hills,NY)である。好適なHIC樹脂の例としては、ブチル−セファロース、ヘキシル−セファロース(Hexyl−Sepaharose)、フェニル−セファロース、およびオクチルセファロース樹脂(全てGE Healthcare,Piscataway,NJより)、ならびにMacro−prepメチルおよびMacro−Prep t−ブチル樹脂(Biorad Laboratories,Hercules,CA)が挙げられる。好適なイオン交換樹脂の例としては、SP−セファロース、CM−セファロース、およびQ−セファロース樹脂(全てGE Healthcare,Piscataway,NJより)、およびUnosphere S樹脂(Bio−Rad Laboratories,Hercules,CA)が挙げられる。好適な混合モードイオン交換器の例としては、Bakerbond
ABx樹脂(JT Baker,Phillipsburg NJ)が挙げられる。好適なIMAC樹脂の例としては、キレート化セファロース樹脂(GE Healthcare,Piscataway,NJ)およびProfinity IMAC樹脂(Bio−Rad Laboratories,Hercules,CA)が挙げられる。好適な色素リガンド樹脂の例としては、ブルーセファロース樹脂(GE Healthcare,Piscataway,NJ)およびAffi−gel Blue樹脂(Bio−Rad Laboratories,Hercules,CA)が挙げられる。好適なアフィニティ樹脂の例としては、細胞結合剤が抗体である場合、プロテインAセファロース樹脂(例えば、MabSelect,GE Healthcare,Piscataway,NJ)、また細胞結合剤が適切なレクチン結合部位を有する場合、レクチンアフィニティ樹脂、例えば、レンチル(Lenti)レクチンセファロース樹脂(GE Healthcare,Piscataway,NJ)が挙げられる。別法として、細胞結合剤に特異的な抗体が、使用されてもよい。かかる抗体は、例えば、セファロース4 Fast Flow樹脂(GE Healthcare,Piscataway,NJ)に固定化され得る。好適な逆相樹脂の例としては、C4、C8、およびC18樹脂(Grace Vydac,Hesperia,CA)が挙げられる。
任意の好適な非吸着クロマトグラフィー樹脂が、精製のために利用されてよい。好適な非吸着クロマトグラフィー樹脂の例としては、SEPHADEX(商標)G−25、G−50、G−100、SEPHACRYL(商標)樹脂(例えば、S−200およびS−300)、SUPERDEX(商標)樹脂(例えば、SUPERDEX(商標)75およびSUPERDEX(商標)200)、BIO−GEL(登録商標)樹脂(例えば、P−6、P−10、P−30、P−60、およびP−100)、および当業者に既知の他のものが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の一実施形態では、本明細書に説明されるプロセスは、混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去することをさらに含む。イオン交換クロマトグラフィー膜は、Q膜等の陰イオン交換膜、またはS膜等の陽イオン交換膜であり得る。一実施形態では、イオン交換クロマトグラフィー膜は、エンドトキシン除去交換膜である。好ましい実施形態では、イオン交換クロマトグラフィー膜は
、陰イオン交換膜(例えば、Q膜)である。
陰イオン交換膜は、正荷電微孔性膜である。一実施形態では、正荷電陰イオン交換部分は、第四アンモニウム基である。一実施形態では、正荷電微孔性膜は、多孔性基質およびペンダントカチオン基を有する架橋コーティングを含む(例えば、米国特許第6,780,327号、同第6,851,561号、同第7,094,347号、同第7,223,341号、同第7,396,465号に説明されるものを参照)。一実施形態では、多孔性基質は、親水性である(例えば、ポリエーテルスルホンまたは架橋セルロースマトリックス)。別の実施形態では、カチオン基は、第四アンモニウム基である。別の実施形態では、陰イオン交換膜は、多孔性ポリエーテルスルホン基質とペンダント第四アンモニウム基を有する架橋コーティングとを含む正荷電微孔性膜である。
一実施形態では、混合物は、混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜(例えば、Q膜またはS膜)に供する前に、PVDF膜に供される。別の実施形態では、混合物は、混合物をPVDF膜に供する前に、イオン交換クロマトグラフィー膜に供される。また別の実施形態では、混合物は、混合物をPVDF膜に供する前および後に、イオン交換クロマトグラフィー膜に供される。別の実施形態では、混合物は、混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供する前および後に、PVDF膜に供される。
本発明のプロセスは、本明細書に説明される反応(例えば、修飾反応、結合反応、または1ステップ反応)を、当該技術分野において既知である任意の好適な温度で実施することを含む。例えば、反応は、約20℃またはそれ以下(例えば、約−10℃(但し、溶液が、例えば、細胞毒性剤および二官能性架橋試薬を溶解させるために使用される有機溶媒の存在によって、凍結を妨げられるのであれば)〜約20℃、約0℃〜約18℃、約4℃〜約16℃)で、室温(例えば、約20℃〜約30℃または約20℃〜約25℃)で、または高温(例えば、約30℃〜約37℃)で生じることができる。一実施形態では、反応は、約16℃〜約24℃の温度(例えば、約16℃、約17℃、約18℃、約19℃、約20℃、約21℃、約22℃、約23℃、約24℃、または約25℃)で生じる。
一実施形態では、本明細書に説明される本発明のプロセスは、任意の未反応の細胞毒性剤および/または未反応の二官能性架橋試薬を急冷するための急冷ステップをさらに含む。急冷ステップは、細胞結合剤−細胞毒性剤の精製の前に実施される。別法として、急冷ステップは、細胞結合剤−細胞毒性剤の精製の後に実施される。一実施形態では、本発明のプロセスは、(a)細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させて、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物を形成し、その後、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物を、約4〜約9のpHを有する溶液中でリンカーを含む二官能性架橋試薬と接触させて、細胞結合剤がリンカーを介して細胞毒性剤に化学的に結合されている細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと、不純物(例えば、遊離細胞毒性剤および反応副産物)とを含む混合物を提供することと、(b)細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、PVDF膜に供することと、(c)ステップ(b)の後、混合物を急冷して、任意の未反応の細胞毒性剤および/または未反応の二官能性架橋試薬を急冷することと、(d)急冷された混合物を、PVDF膜に供することと、(e)任意に、混合物を保持することと、(f)任意に、混合物をPVDF膜に供することと、(g)混合物を精製して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することと、を含む。別の実施形態では、本発明のプロセスは、(a)細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させて、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物を形成し、その後、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物を、約4〜約9のpHを有する溶液中でリンカーを含む二官能性架橋試薬と接触させて、細胞結合剤がリンカーを介して細胞毒性剤に化学的に結合されている細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと、不純物(例えば、遊離細胞毒性剤および反応副産物)とを含む混合物を提供することと、(b)細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む
混合物を、PVDF膜に供することと、(c)任意に、ステップ(b)の後、混合物を急冷して、任意の未反応の細胞毒性剤および/または未反応の二官能性架橋試薬を急冷することと、(d)任意に、急冷された混合物をPVDF膜に供することと、(e)混合物を保持することと、(f)混合物をPVDF膜に供することと、(g)混合物を精製して、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することと、とを含む。
一実施形態では、混合物は、混合物を急冷試薬と接触させることによって急冷される。本明細書で使用するとき、「急冷試薬」は、遊離細胞毒性剤および/または二官能性架橋試薬と反応する試薬を指す。
一実施形態では、4−マレイミド酪酸、3−マレイミドプロピオン酸、N−エチルマレイミド、ヨードアセトアミド、またはヨードアセトアミドプロピオン酸等のマレイミドまたはハロアセトアミド急冷試薬は、細胞毒性剤中の任意の未反応の基(チオール等)が、急冷されるのを確実にするために使用することができる。急冷ステップは、細胞毒性剤、特に、未反応のチオール基を有する細胞毒性剤(DM1等)のダイマー化を防止するのに役立つことができる。ダイマー化された細胞毒性剤は、除去することが困難であり得る。急冷ステップはまた、天然の抗体ジスルフィド基との任意の不要なチオール−ジスルフィド交換反応を最小化することもできる。極性の荷電チオール−急冷試薬(4−マレイミド酪酸または3−マレイミドプロピオン酸等)で急冷すると、過剰の未反応の細胞毒性剤は、精製ステップ中に共有的に連結されたコンジュゲートから容易に分離することができる極性の荷電水溶性付加物へと変換される。非極性の中性チオール−急冷試薬を用いた急冷も、同様に使用することができる。
一実施形態では、混合物は、混合物を未反応の二官能性架橋試薬と反応する急冷試薬と接触させることによって、急冷される。例えば、任意の未反応の二官能性架橋試薬を急冷するために、求核試薬を混合物に添加することができる。求核試薬は好ましくは、リジン、タウリン、およびヒドロキシルアミン等、アミノ基を含有する求核試薬である。
別法として、混合物は、混合物のpHを約5.0(例えば、4.8、4.9、5.0、5.1、または5.2)まで低下させることによって急冷される。別の実施形態では、混合物は、pHを6.0未満、5.5未満、5.0未満、4.8未満、4.6未満、4.4未満、4.2未満、4.0未満まで低下させることによって急冷される。別法として、pHは、約4.0(例えば、3.8、3.9、4.0、4.1、または4.2)〜約6.0(例えば、5.8、5.9、6.0、6.1、または6.2)、約4.0〜約5.0、約4.5(例えば、4.3、4.4、4.5、4.6、または4.7)〜約5.0まで低下される。一実施形態では、混合物は、混合物のpHを4.8まで低下させることによって急冷される。
好ましい実施形態では、反応(例えば、修飾ステップ、結合ステップ、または1ステップ反応)は、混合物を急冷試薬と接触させる前に、完了まで進行される。この点に関して、急冷試薬は、細胞結合剤と細胞毒性剤とを含む混合物を二官能性架橋試薬と接触させた後、約1時間〜約48時間(例えば、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、約8時間、約9時間、約10時間、約11時間、約12時間、約13時間、約14時間、約15時間、約16時間、約17時間、約18時間、約19時間、約20時間、約21時間、約22時間、約23時間、約24時間、または約25時間〜約48時間)で、混合物に添加される。
本発明のプロセスは、任意に、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの溶解度および回収を増加させるために、反応ステップ(例えば、修飾ステップ、結合ステップ、または1ステップ反応)へのスクロースの添加を含んでもよい。望ましくは、スクロースは、約
0.1%(重量/体積)〜約20%(重量/体積)(例えば、約0.1%)(重量/体積)、1%(重量/体積)、5%(重量/体積)、10%(重量/体積)、15%(重量/体積)、または20%(重量/体積))の濃度で添加される。好ましくは、スクロースは、約1%(重量/体積)〜約10%(重量/体積)(例えば、約0.5%(重量/体積)、約1%(重量/体積)、約1.5%(重量/体積)、約2%(重量/体積)、約3%(重量/体積)、約4%(重量/体積)、約5%(重量/体積)、約6%(重量/体積)、約7%(重量/体積)、約8%(重量/体積)、約9%(重量/体積)、約10%(重量/体積)、または約11%(重量/体積))の濃度で添加される。それに加えて、反応ステップはまた、緩衝剤の添加を含むこともできる。当該技術分野において既知である任意の好適な緩衝剤が、使用され得る。好適な緩衝剤としては、例えば、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、コハク酸緩衝液、およびリン酸緩衝液が挙げられる。一実施形態では、緩衝剤は、HEPPSO(N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N’−(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸))、POPSO(ピペラジン−1,4−ビス−(2−ヒドロキシ−プロパン−スルホン酸)無水物(dehydrate))、HEPES(4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−エタンスルホン酸)、HEPPS(EPPS)(4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−プロパンスルホン酸)、TES(N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]−2−アミノエタンスルホン酸)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
一実施形態では、本発明のプロセスは、不安定に結合されたリンカーを細胞結合剤から放出するための1つ以上(例えば、1、2、または3)の保持ステップをさらに含む。保持ステップは、二官能性架橋試薬を用いた細胞結合剤の修飾の後、結合されたリンカーを有する細胞結合剤への細胞毒性剤の結合の後、および/または精製ステップの後に、混合物を保持することを含む。保持ステップが、結合されたリンカーを有する細胞結合剤への細胞毒性剤の結合の後、および/または結合ステップの後の精製ステップの後に、混合物を保持することを含む場合、混合物は、保持ステップの前もしくは後、またはその双方でPVDF膜に供されることができる。一実施形態では、プロセスは、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、結合ステップの後に保持ステップに供することを含み、混合物は、保持ステップの後および精製ステップの前にPVDF膜に供される。別の実施形態では、プロセスは、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、結合ステップの後に保持ステップに供することを含み、混合物は、保持ステップの後に精製ステップに供され、その後、混合物はPVDF膜に供される。混合物は、任意に、混合物をPVDF膜に供する前に、第2の保持ステップに供されてもよい。
保持ステップは、溶液を、好適な温度(例えば、約2℃〜約37℃)で好適な期間(例えば、約1時間〜約1週間)維持して、不安定に結合されたリンカーを細胞結合剤から放出しながら、安定して結合されたリンカーは細胞結合剤から実質的に放出しないことを含む。一実施形態では、保持ステップは、溶液を、低温(例えば、約2℃〜約10℃または約4℃)で、室温(例えば、約20℃〜約30℃または約20℃〜約25℃)で、または高温(例えば、約30℃〜約37℃)で維持することを含む。
保持ステップの継続時間は、保持ステップが実施される温度に依存する。例えば、保持ステップの継続時間は、最大温度を細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの安定性によって制限した状態で、保持ステップを高温で実施することによって、実質的に低減され得る。保持ステップは、溶液を、約1時間〜約1日(例えば、約1時間、約2時間、約3時間、約4時間、約5時間、約6時間、約7時間、約8時間、約9時間、約10時間、約12時間、約14時間、約16時間、約18時間、約20時間、約22時間、または約24時間)、約5時間〜約1週間、約12時間〜約1週間(例えば、約12時間、約16時間、約20時間、約24時間、約2日、約3日、約4日、約5日、約6日、または約7日)
、約12時間〜約1週間(例えば、約12時間、約16時間、約20時間、約24時間、約2日、約3日、約4日、約5日、約6日、または約7日)、または約1日〜約1週間、維持することを含むことができる。
一実施形態では、保持ステップは、溶液を、少なくとも約12時間、最大で1日間、約2℃〜約8℃の温度に維持することを含む。
保持ステップに関するpH値は、好ましくは約4〜約9(例えば、約4.5〜約8.5または約5〜約8)である。一実施形態では、保持ステップに関するpH値は、約5〜約7.5(例えば、約5.5〜約7.5、約6〜約7.5、約6.5〜約7.5、約7〜約7.5、約5〜約7、約5〜約6.5、約5〜約5.5、約5.5〜約7、約6〜約6.5、または約6〜約7)の範囲である。例えば、保持ステップに関するpH値は、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5、または約9であり得る。
保持ステップは、細胞結合剤を細胞毒性剤に結合する前または後に、実施することができる。一実施形態では、保持ステップは、二官能性架橋試薬を用いた細胞結合剤の修飾の直後に実施される。例えば、本発明のプロセスは、二官能性架橋試薬を用いた細胞結合剤の修飾の後および結合の前に、保持ステップを含む。細胞結合剤の修飾の後、精製ステップは、保持ステップの前および/または保持ステップの後であるが、結合ステップより前に、実施されてもよい。別の実施形態では、保持ステップは、結合されたリンカーを有する細胞結合剤への細胞毒性剤の結合の直後および精製ステップの前に、実施される。別の実施形態では、保持ステップは、結合および精製ステップの後に実施され、その後、さらなる精製ステップが続く。
特定の実施形態では、保持ステップは、混合物を、約5〜7.5または約6.5〜7.5のpHで、約1時間〜約1週間、約2℃〜約室温でインキュベートすることを含むことができる。
一実施形態では、本発明は、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスであって、該プロセスは、外因性NHSの添加を含む、プロセスを提供する。本明細書で使用するとき、「外因性NHS」は、プロセス中に外部源から添加されるNHSを指し、修飾反応中に、二官能性リンカーの加水分解/アミノ分解の結果として生成されるNHSは指さない。
一実施形態では、本発明は、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスであって、該プロセスは、約0.1mM〜約300mMの外因性NHSの添加を含む、プロセスを提供する。例えば、本発明のプロセスは、約0.1mM、約0.2mM、約0.3mM、約0.4mM、約0.5mM、約0.6mM、約0.7mM、約0.8mM、約0.9mM、約1.0mM、約1.1mM、約1.3mM、約1.5mM、約1.7mM、約1.9mM、約2.0mM、約2.1mM、約2.3mM、約2.5mM、約2.7mM、約2.9mM、約3.0mM、約3.1mM、約3.3mM、約3.5mM、約3.7mM、約3.9mM、約4.0mM、約4.1mM、約4.3mM、約4.5mM、約4.7mM、約4.9mM、約5.0mM、約5.1mM、約5.3mM、約5.5mM、約5.7mM、約5.9mM、約6.0mM、約6.1mM、約6.3mM、約6.5mM、約6.7mM、約6.9mM、約7.0mM、約7.1mM、約7.3mM、約7.5mM、約7.7mM、約7.9mM、約8.0mM、約8.1mM、約8.3mM、約8.5mM、約8.7mM、約8.9mM、約9.0mM、約9.1mM、約9.3mM、約9.5mM、約9.7mM、約9.9mM、約10mM、約11mM、約12mM、約13mM、約14mM、約15mM、約16mM、約17mM、約18m
M、約19mM、約20mM、約25mM、約30mM、約35mM、約40mM、約45mM、約50mM、約55mM、約60mM、約65mM、約70mM、約75mM、約80mM、約85mM、約90mM、約95mM、約100mM、約110mM、約120mM、約130mM、約140mM、約150mM、約160mM、約170mM、約180mM、約190mM、約200mM、約210mM、約220mM、約230mM、約240mM、約250mM、約260mM、約270mM、約280mM、約290mM、または約300mMの外因性NHSの添加を含む。一実施形態では、本発明のプロセスは、約0.1mM〜約5mM、約0.1mM〜約10mM、約1.0mM〜約5mM、約1.0mM〜約10mM、約5.0mM〜約10mM、約10mM〜約20mM、約20mM〜約30mM、約30mM〜約40mM、約40mM〜約50mM、約50mM〜約60mM、約60mM〜約70mM、約70mM〜約80mM、約80mM〜約90mM、約90mM〜約100mM、約100mM〜約110mM、約110mM〜約120mM、約120mM〜約130mM、約130mM〜約140mM、約140mM〜約150mM、約150mM〜約160mM、約160mM〜約170mM、約170mM〜約180mM、約180mM〜約190mM、約190mM〜約200mM、約200mM〜約220mM、約220mM〜約240mM、約240mM〜約260mM、約260mM〜約280mM、または約280mM〜約300mMの外因性NHSの添加を含む。別の実施形態では、本発明のプロセスは、約10mM〜約200mM、約20〜約150mM、約50〜約150mM、または約20〜約100mMの外因性NHSの添加を含む。
幾つかの実施形態では、本発明のプロセスは、修飾反応中に二官能性リンカーの加水分解/アミノ分解の結果として生成されるNHSの量に対する、あるモル比の外因性NHSの添加を含む。当業者は、生成されるNHSの量が使用される二官能性リンカーの量と本質的に同じであるため、特定の修飾の間に生成されるNHSの量を決定することができる。当業者は次に、修飾反応中に生成されるNHSの量に対して、あるモル比の外因性NHSを反応混合物に添加することができる。一実施形態では、修飾反応中に生成されるNHSの量に対して、約2〜約200倍の外因性NHSが添加される。例えば、本発明のプロセスは、修飾反応中に生成されるNHSの量に対して、約2、約5、約10、約15、約20、約25、約50、約100、または約200倍の外因性NHSを添加することを含む。
幾つかの実施形態では、本発明のプロセスは、二官能性リンカーの量に対してあるモル比の外因性NHSの添加を含む。一実施形態では、外因性NHSの二官能性架橋剤に対するモル比は、約0.5〜約1000(例えば、約1〜約900、約5〜約750、約50〜約500、約100〜約500、約0.5〜約500、または約100〜約1000)である。例えば、本発明のプロセスは、二官能性リンカーの量に対して約0.5、約1、約2、約5、約10、約15、約20、約25、約50、約100、約200、約300、約400、約500、約600、約700、約800、約900、または1000倍のNHSを含む。
本発明のプロセスは、細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを調製するプロセス中の任意の時点における、外因性NHSの添加を含む。例えば、本発明のプロセスは、修飾ステップ(すなわち、細胞結合剤を二官能性リンカーと反応させるステップ)への、結合ステップ(すなわち、修飾された細胞結合剤を細胞毒性剤と反応させるステップ)への、精製ステップへの、または前述のステップのいずれかの間の保持ステップへの外因性NHSの添加を含む。一実施形態では、本発明のプロセスは、修飾ステップ(すなわち、NHSは、修飾反応に添加される)への、修飾ステップと精製ステップとの間の保持ステップへの、修飾ステップと結合ステップとの間の保持ステップへの、精製ステップへの、結合ステップへの、結合ステップと精製ステップとの間の保持ステップへの、および/または2
つの精製ステップの間の保持ステップへの外因性NHSの添加を含む。
一実施形態では、本発明は、結合されたリンカーを有する細胞結合剤を調製するためのプロセスであって、該プロセスは、細胞結合剤を、外因性NHSの存在下で二官能性架橋試薬と接触させて、リンカーを細胞結合剤に共有結合させ、それによって、結合されたリンカーを有する細胞結合剤を含む混合物を調製することを含む、プロセスを提供する。
本発明は、細胞毒性剤に化学的に結合された細胞結合剤を含む安定性のコンジュゲートの組成物を調製するためのプロセスであって、該組成物は、不安定なコンジュゲートを実質的に含まない、プロセスを提供する。この点に関して、本発明は、実質的に高い純度および安定性の細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスを提供する。かかる組成物は、コンジュゲートの高い純度および安定性のため、疾患の治療に使用することができる。細胞毒性剤、例えば、マイタンシノイド等に化学的に結合された細胞結合剤、例えば、抗体等を含む組成物は、例えば、米国特許第7,374,762号に説明されている。本発明の一態様では、実質的に高純度の細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートは、次の特徴のうちの1つ以上を有する:(a)コンジュゲート種の約90%超(例えば、約91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%以上)、好ましくは約95%超が、モノマーである、(b)コンジュゲート調製物もしくは精製されたコンジュゲート中の非結合リンカーレベルが、(総リンカーに対して)約10%未満(例えば、約9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、もしくは0%以下)である、(c)コンジュゲート種の10%未満が、架橋されている(例えば、約9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、もしくは0%以下)、(d)コンジュゲート調製物もしくは精製されたコンジュゲート中の遊離細胞毒性剤レベルが、(総細胞毒性剤に対して)約5%未満、約3%未満、約2%未満、(例えば、約1.9%、1.8%、1.7%、1.6%、1.5%、1.4%、1.3%、1.2%、1.1%、1.0%、0.9%、0.8%、0.7%、0.6%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%、もしくは0%以下)である、(f)コンジュゲート調製物もしくは精製されたコンジュゲート中の細胞毒性ダイマー種レベルが、(総細胞毒性剤に対して)約5%未満、約3%未満、約2%未満(例えば、約1.9%、1.8%、1.7%、1.6%、1.5%、1.4%、1.3%、1.2%、1.1%、1.0%、0.9%、0.8%、0.7%、0.6%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%、もしくは0%以下)である、および/または(e)保管(例えば、約1週、約2週、約3週、約1カ月、約2カ月、約3カ月、約4カ月、約5カ月、約6カ月、約1年、約2年、もしくは約5年後)に際し、遊離細胞毒性剤における実質的な増加が無い。遊離細胞毒性剤レベルにおける「実質的な増加」は、ある特定の保管時間の後に、遊離細胞毒性剤のレベルにおける増加が、約0.1%、約0.2%、約0.3%、約0.4%、約0.5%、約0.6%、約0.7%、約0.8%、約0.9%、約1.0%、約1.1%、約1.2%、約1.3%、約1.4%、約1.5%、約1.6%、約1.7%、約1.8%、約1.9%、約2.0%、約2.2%、約2.5%、約2.7%、約3.0%、約3.2%、約3.5%、約3.7%、または約4.0%未満であることを意味する。
本明細書で使用するとき、用語「非結合リンカー」は、二官能性架橋試薬に共有的に連結された細胞結合剤であって、該細胞結合剤は、二官能性架橋試薬のリンカーを介して細胞毒性剤に共有的に結合されていない、細胞結合剤を指す(すなわち、「非結合リンカー」は、CBA−Lによって表すことができ、式中、CBAは、細胞結合剤を表し、Lは、二官能性架橋試薬を表す。対照的に、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートは、CBA−L−Dによって表すことができ、式中、Dは細胞毒性剤を表す)。
本明細書で使用するとき、用語「細胞毒性剤ダイマー」は、遊離細胞毒性剤を含むダイ
マーであって、細胞毒性剤はリンカーを介して細胞結合剤に化学的に結合されていない、ダイマーを指す。一実施形態では、細胞毒性剤ダイマーは、リンカーを介して互いに化学的に結合される(すなわち、「細胞毒性剤ダイマー」は、D−L−Dによって表すことができ、式中、Dは、細胞毒性剤を表し、Lは、二官能性架橋試薬を表す。対照的に、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートは、CBA−L−Dによって表すことができ、式中、CBAは、細胞結合剤を表す)。別の実施形態では、細胞毒性剤ダイマーは、リンカーを介しては互いに化学的に結合されない(すなわち、「細胞毒性剤ダイマー」は、D−Dによって表すことができ、式中、Dは、細胞毒性剤を表す。対照的に、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートは、CBA−L−Dによって表すことができ、式中、CBAは、細胞結合剤を表し、Lは、二官能性架橋試薬を表す)。一実施形態では、細胞毒性剤ダイマーの一部は、リンカーを介して互いに化学的に結合され、また細胞毒性剤ダイマーの一部は、リンカーを介しては互いに化学的に結合されない(すなわち、「細胞毒性剤ダイマー」は、D−L−DおよびD−Dによって表すことができ、式中、Dは、細胞毒性剤を表し、Lは、二官能性架橋試薬を表す)。一実施形態では、リンカーがSMCCであり、また細胞毒性剤がDM1である場合、細胞毒性剤ダイマーは、DM1−DM1ダイマーおよびDM1−MCC−DM1ダイマーである。
別の実施形態では、リンカーがSPPであり、また細胞毒性剤がDM1である場合、細胞毒性剤ダイマーは、DM1−DM1ダイマーおよびDM1−SPP−DM1ダイマーである。
別の実施形態では、リンカーがCX1−1であり、また細胞毒性剤がDM1である場合、細胞毒性剤ダイマーは、DM1−DM1ダイマーおよびDM1−CX1−1−DM1ダイマーである。
本明細書で使用するとき、用語「遊離細胞毒性剤」は、リンカーを介して細胞結合剤に化学的に結合されていない、任意の形態の細胞毒性剤を指す(すなわち、「遊離細胞毒性剤」としては、Dによって表される細胞毒性剤単独、D−Lによって表される、リンカーまたはリンカー誘導体(例えば、加水分解誘導体)と結合された細胞毒性剤、ならびに上に説明されるD−DおよびD−L−Dによって表される細胞毒性剤ダイマーが挙げられ得るが、これらに限定されない)。
一実施形態では、遊離細胞毒性剤は、DM1、MCC−DM1、ハイドロ−SMCC−DM1、SMCC−DM1、DM1−SPP、DM1−TPA、DM1−DM1、DM1−MCC−DM1、およびDM1−SPP−DM1を含む。
本明細書で使用するとき、用語「細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの凝集体」は、共有的または非共有的に互いに結合された2つ以上の細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを指す(例えば、リンカーを介して共有的に結合された2つ以上の細胞結合剤細胞毒性
剤コンジュゲート)。
一実施形態では、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲート中の細胞毒性剤の細胞結合剤に対する平均モル比は、約1〜約10、約2〜約7、約3〜約5、約2.5〜約4.5(例えば、約2.5、約2.6、約2.7、約2.8、約2.9、約3.0、約3.1、約3.3、約3.4、約3.5、約3.6、約3.7、約3.8、約3.9、約4.0、約4.1、約4.2、約4.3、約4.4、約4.5)、約3.0〜約4.0、約3.2〜約4.2、約4.5〜5.5(例えば、約4.5、約4.6、約4.7、約4.8、約4.9、約5.0、約5.1、約5.2、約5.3、約5.4、約5.5)である。
細胞結合剤は、細胞、典型的におよび好ましくは、動物細胞(例えば、ヒト細胞)に結合する、任意の好適な薬剤であり得る。細胞結合剤は好ましくは、ペプチドまたはポリペプチドまたはグリコトープである。好適な細胞結合剤としては、例えば、抗体(例えば、モノクローナル抗体およびその断片)、インターフェロン(例えば、α、β、γ)、リンホカイン(例えば、インターロイキン2(IL−2)、インターロイキン3(IL−3)、インターロイキン4(IL−4)、インターロイキン6(IL−6)、ホルモン(例えば、インスリン、TRH(甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン)、MSH(メラニン細胞刺激ホルモン)、アンドロゲンおよびエストロゲン等のステロイドホルモン)、例えば、表皮増殖因子(EGF)、形質転換増殖因子α(TGF−α)、線維芽細胞増殖因子(FGF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、例えば、G−CSF、M−CSF、およびGM−CSF(Burgess,Immunology Today 5:155−158(1984))等のコロニー刺激因子(CSF)等の増殖因子およびコロニー刺激因子、栄養輸送分子(例えば、トランスフェリン)、ビタミン(例えば、葉酸)、ならびに細胞の表面で標的分子に特異的に結合する任意の他の薬剤または分子が挙げられる。
細胞結合剤が抗体である場合、それは、ポリペプチドであり、また膜通過分子(例えば、受容体)または増殖因子等のリガンドであってもよい抗原に結合する。例示的な抗原としては、レニン等の分子;ヒト成長ホルモンおよびウシ成長ホルモンを含む、成長ホルモン;成長ホルモン放出因子;副甲状腺ホルモン;甲状腺刺激ホルモン;リポタンパク質;α−1−抗トリプシン;インスリンA鎖;インスリンB鎖;プロインスリン;卵胞刺激ホルモン;カルシトニン;黄体形成ホルモン;グルカゴン;vmc因子(factor vmc)、第IX因子、組織因子(TF)、およびフォンヴィルブランド因子等の凝固因子;タンパク質C等の抗凝固因子;心房性ナトリウム利尿性因子;肺表面活性物質;ウロキナーゼまたはヒト尿もしくは組織型プラスミノーゲン活性化因子(t−PA)等のプラスミノーゲン活性化因子;ボンベシン;トロンビン;造血増殖因子;腫瘍壊死因子−αおよび−β;エンケファリナーゼ;RANTES(活性化で調節され通常はT細胞で発現され分泌される);ヒトマクロファージ炎症性タンパク質(MIP−1−α);ヒト血清アルブミン等の血清アルブミン;ミュラー管阻害物質;リラキシンA鎖;リラキシンB鎖;プロリラキシン;マウスゴナドトロピン関連ペプチド;β−ラクタマーゼ等の微生物タンパク質;DNase;IgE;CTLA−4等の細胞毒性Tリンパ球関連抗原(CTLA);インヒビン;アクチビン;血管内皮増殖因子(VEGF);ホルモンもしくは増殖因子のための受容体;タンパク質AもしくはD;リウマチ因子;骨由来神経栄養因子(BDNF)、ニュートロフィン−3、−4、−5、もしくは−6(NT−3、NT4、NT−5、もしくはNT−6)等の神経栄養因子、またはNGF−β等の神経成長因子;血小板由来増殖因子(PDGF);aFGFおよびbFGF等の線維芽細胞増殖因子(FGF);FGFR2/4およびFGFR3等の線維芽細胞増殖因子受容体、表皮増殖因子(EGF);TGF−α、およびTGF−β1、TGF−β2、TGF−β3、TGF−β4、もしくはTGF−β5を含むTGF−β等の形質転換増殖因子(TGF);インスリン様増殖因子−Iおよび−II(IGF−IおよびIGF−II);des(1−3)−IGF−I(脳IGF−I)、インスリン様増殖因子結合タンパク質、EpCAM、GD3、F
LT3、PSMA、PSCA、MUC1、MUC16、STEAP、CEA、TENB2、EphA受容体、EphB受容体、葉酸受容体、FOLR1、メソテリン、クリプト(cripto)、αβ、インテグリン、VEGF、VEGFR、EGFR、トランスフェリン受容体、IRTA1、IRTA2、IRTA3、IRTA4、IRTA5;CD2、CD3、CD4、CD5、CD6、CD8、CD11、CD14、CD19、CD20、CD21、CD22、CD25、CD26、CD28、CD30、CD33、CD36、CD37、CD38、CD40、CD44、CD52、CD55、CD56、CD59、CD70、CD79、CD80、CD81、CD103、CD105、CD134、CD137、CD138、CD152等のCDタンパク質、または米国特許出願公開第2008/0171040号もしくは米国特許出願公開第2008/0305044号に開示され、参照によりその全体が組み込まれる、1つ以上の腫瘍関連抗原もしくは細胞表面受容体に結合する抗体;エリスロポエチン;骨誘導因子;免疫毒素;骨形成タンパク質(BMP);インターフェロン−α、−β、および−γ等のインターフェロン;コロニー刺激因子(CSF)、例えば、M−CSF、GM−CSF、およびG−CSF;インターロイキン(IL)、例えば、IL−1〜IL−10;スーパーオキシドジスムターゼ;T細胞受容体;表面膜タンパク質;崩壊促進因子;例えば、HIVエンベロープの一部等のウイルス性抗原;輸送タンパク質;ホーミング受容体;アドレシン;調節タンパク質;CD11a、CD11b、CD11c、CD18、ICAM、VLA−4、およびVCAM等のインテグリン;HER2、HER3、もしくはHER4受容体等の腫瘍関連抗原;エンドグリン、c−Met、IGF1R、例えば、PCA3、PSA、PSGR、NGEP、PSMA、PSCA、TMEFF2、およびSTEAP1等の前立腺抗原;LGR5、B7H4、および上に列挙されるポリペプチドのいずれかの断片が挙げられる。
それに加えて、骨髄細胞に結合するGM−CSFは、急性骨髄性白血病を罹病した細胞に対する細胞結合剤として使用することができる。活性化T細胞に結合するIL−2は、移植片拒絶の防止のため、移植片対宿主疾患の療法および防止のため、ならびに急性T細胞白血病の治療のために使用することができる。メラニン細胞に結合するMSHは、メラノーマに関する抗体が使用され得るように、メラノーマの治療のために使用することができる。葉酸は、卵巣および他の腫瘍上に発現される葉酸受容体を標的するために使用することができる。表皮増殖因子は、肺および頭頸部等の扁平上皮癌を標的するために使用することができる。ソマトスタチンは、神経芽細胞腫および他の腫瘍型を標的するために使用することができる。
胸および睾丸の癌は、細胞結合剤として、それぞれ、エストロゲン(またはエストロゲン類似体)またはアンドロゲン(またはアンドロゲン類似体)を用いて、成功裏に標的されることができる。
本明細書で使用するとき、用語「抗体」は、任意の免疫グロブリン、任意の免疫グロブリン断片、例えば、Fab、Fab’、F(ab’)、dsFv、sFv、小型抗体(minibody)、二重特異性抗体(diabody)、三重特異型抗体(tribody)、四重特異型抗体(tetrabody)(Parham, J. Immunol.131:2895−2902(1983);Spring et al.J.Immunol.113:470−478(1974);Nisonoff et al.Arch.Biochem.Biophys.89:230−244(1960),Kim et al.,Mol.Cancer Ther.,7:2486−2497(2008),Carter,Nature Revs.,6:343−357(2006))、または、細胞の表面上で抗原に結合することができる免疫グロブリンキメラ(例えば、相補性決定領域(CDR)を含有するもの)を指す。任意の好適な抗体が、細胞結合剤として使用することができる。当業者は、適切な抗体の選択は、標的される細胞集団に依存するであろうことを理解するであろう。この点に関して、特定の細胞集団(典型的におよび好
ましくは、罹病細胞集団)内で選択的に発現される細胞表面分子(すなわち、抗原)の型および数は、本発明の組成物における使用のための適切な抗体の選択に決定的な影響を及ぼすであろう。細胞表面発現プロフィールは、腫瘍細胞型を含む多様な細胞型に関して既知であり、未知である場合は、通常の分子生物学および組織化学技術を使用して決定することができる。
抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナルであり得るが、最も好ましくは、モノクローナル抗体である。本明細書で使用するとき、「ポリクローナル」抗体は、典型的には免疫動物の血清中に含有される、抗体分子の不均質な集団を指す。「モノクローナル」抗体は、特定の抗原に特異的である抗体分子の均質な集団を指す。モノクローナル抗体は典型的には、Bリンパ球(「B細胞」)の単一クローンによって生成される。モノクローナル抗体は、標準ハイブリドーマ技術を含む、当業者に既知である種々の技術を使用して得ることができる(例えば、Kohler and Milstein,Eur.J. I
mmunol.,5:511−519(1976),Harlow and Lane(eds.),Antibodies:A Laboratory Manual,CSH
Press(1988)、およびC.A.Janeway et al.(eds.),Immunobiology,5th Ed.,Garland Publishing,New York,NY(2001)を参照)。手短に述べると、モノクローナル抗体を生成するハイブリドーマ方法は典型的には、任意の好適な動物、典型的におよび好ましくは、マウスに、抗原(すなわち、「免疫原」)を注射することを含む。その後、動物を屠殺し、その脾臓から単離したB細胞を、ヒト骨髄腫細胞と融合させる。ハイブリッド細胞が生成され(すなわち、「ハイブリドーマ」)、これは、無制限に増殖し、所望のインビトロの特異性を有する高力価の抗体を連続的に分泌する。当該技術分野において既知である任意の適切な方法が、所望の特異性を有する抗体を生成するハイブリドーマ細胞を同定するために使用することができる。かかる方法としては、例えば、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、ウエスタンブロット分析、および放射免疫測定法が挙げられる。ハイブリドーマの集団は、個々のクローンを単離するためにスクリーニングされ、その各々は、抗原に対する単一の抗体種を分泌する。各ハイブリドーマは、単一のB細胞との融合に由来するクローンであるため、それが生成する全ての抗体分子は、その抗原結合部位およびアイソタイプを含め、構造が同一である。モノクローナル抗体はまた、EBV−ハイブリドーマ技術(例えば、Haskard and Archer,J.Immunol.Methods,74(2):361−67(1984)、およびRoder et
al.,Methods Enzymol.,121:140−67(1986)を参照)、バクテリオファージベクター発現系(例えば、Huse et al.,Science,246:1275−81(1989)を参照)、またはFabおよびscFv(一本鎖可変領域)等の抗体断片を含むファージディスプレイライブラリ(例えば、米国特許第5,885,793号および同第5,969,108号、ならびに国際特許出願公開第92/01047号および同第99/06587号を参照)を含む、他の好適な技術を使用して発生されてもよい。
モノクローナル抗体は、任意の好適な動物から単離するか、または任意の好適な動物内で生成することができるが、好ましくは、哺乳類、より好ましくは、マウスまたはヒト、また最も好ましくは、ヒト内で生成される。マウス内で抗体を生成するための方法は、当業者に周知であり、また本明細書に説明される。ヒト抗体に関して、当業者は、ポリクローナル抗体は、適切な抗原を用いてワクチン接種または免疫化されたヒト対象の血清から単離することができることを理解するであろう。別法として、ヒト抗体は、マウス等の非ヒト動物内でヒト抗体を生成するための既知の技術を適合することによって、発生させることができる(例えば、米国特許第5,545,806号、同第5,569,825号、および同第5,714,352号、ならびに米国特許出願公開第2002/0197266A1号を参照)。
ヒトにおける治療的用途に理想的な選択ではあるが、ヒト抗体、特にヒトモノクローナル抗体は、典型的には、マウスモノクローナル抗体よりも発生させることが困難である。マウスモノクローナル抗体は、しかしながら、ヒトに投与される場合、迅速な宿主抗体応答を誘発し、これは、抗体−細胞毒性剤コンジュゲートの治療的または診断的潜在性を低減させる可能性がある。これらの厄介な問題を回避するために、モノクローナル抗体は好ましくは、ヒト免疫系によって「異物」であると認識されない。
この目的を達成するために、ファージディスプレイが、抗体を発生させるために使用することができる。この点に関して、抗体の抗原結合可変(V)ドメインをコード化するファージライブラリは、標準的な分子生物学および組み換えDNA技術を使用して発生させることができる(例えば、Sambrook et al.(eds.),Molecular Cloning,A Laboratory Manual,3rd Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York(2001)を参照)。所望の特異性を有する可変領域をコード化するファージは、所望の抗原への特異的結合に関して選択され、選択される可変ドメインを含む完全ヒト抗体が再構成される。再構成された抗体をコード化する核酸配列は、ハイブリドーマ生成に使用される骨髄腫細胞等の好適な細胞株内に導入され、その結果、モノクローナル抗体の特徴を有するヒト抗体が、細胞によって分泌される(例えば、Janeway et al.,上記参照、Huse et al.,上記参照、および米国特許第6,265,150号を参照)。別法として、モノクローナル抗体は、特定のヒト重鎖および軽鎖免疫グロブリン遺伝子に関してトランスジェニックであるマウスから発生させることができる。かかる方法は、当該技術分野において既知であり、また例えば、米国特許第5,545,806号および同第5,569,825号、ならびにJaneway et
al.,上記参照に説明される。
最も好ましくは、抗体は、ヒト化抗体である。本明細書で使用するとき、「ヒト化」抗体は、抗体の抗原結合ループを形成するマウスモノクローナル抗体の相補性決定領域(CDR)が、ヒト抗体分子のフレームワーク上にグラフト化される抗体である。マウスおよびヒト抗体のフレームワークの類似性のため、このアプローチは、ヒト抗体と抗原的に同一であるが、CDR配列が由来するマウスモノクローナル抗体と同一の抗原に結合するモノクローナル抗体を生成することが、当該技術分野において一般的に受け入れられている。ヒト化抗体を発生させるための方法は、当該技術分野において周知であり、また例えば、Janeway et al.,上記参照、米国特許第5,225,539号、同第5,585,089号、および同第5,693,761号、欧州特許第0239400B1号、ならびに英国特許第2188638号に詳細に説明される。ヒト化抗体はまた、米国特許第5,639,641号およびPedersen et al.,J.Mol.Biol.,235:959−973(1994)に説明される抗体再表面化技術を使用して発生させることもできる。本発明の組成物のコンジュゲートに採用される抗体は、最も好ましくは、ヒト化モノクローナル抗体であるが、ヒトモノクローナル抗体およびマウスモノクローナル抗体もまた、上に説明される通り本発明の範囲内である。
少なくとも1つの抗原結合部位を有し、したがって、標的細胞の表面上に存在する少なくとも1つの抗原または受容体を認識および結合する抗体断片もまた、本発明の範囲内である。この点に関して、無傷抗体分子のタンパク質分解的切断は、抗原を認識および結合する能力を保つ種々の抗体断片を生成することができる。例えば、プロテアーゼパパインによる抗体分子の限定消化は、典型的には3つの断片を生成し、そのうちの2つは、同一であり、親抗体分子の抗原結合活性を保つため、Fab断片と称される。酵素ペプシンによる抗体分子の切断は、通常、2つの抗体断片を生成し、そのうちの1つは、抗体分子の抗原結合アームを保ち、またしたがってF(ab’)断片と称される。ジチオスレイト
ールまたはメルカプトエチルアミンによるF(ab’)断片の還元は、Fab’断片と称される断片を生成する。一本鎖可変領域断片(sFv)抗体断片は、合成ペプチドを介して軽抗体鎖の可変(V)ドメインに連結された抗体重鎖のVドメインを含む切断されたFab断片からなり、通常の組み換えDNA技術を使用して発生させることができる(例えば、Janeway et al.,上記を参照)。同様に、ジスルフィド安定化可変領域断片(dsFv)は、組み換えDNA技術によって調製することができる(例えば、Reiter et al.,Protein Engineering,7:697−704(1994)を参照)。しかしながら、本発明の文脈における抗体断片は、これらの例示的な抗体断片の型に限定されない。所望の細胞表面受容体または抗原を認識および結合する任意の好適な抗体断片が、採用され得る。抗体断片は、例えば、Parham,J.Immunol.,131:2895−2902(1983)、Spring et
al.,J.Immunol.,113:470−478(1974)、およびNisonoff et al.,Arch.Biochem.Biophys.,89:230−244(1960)にさらに説明される。抗体−抗原結合は、例えば、放射免疫測定法(RIA)、ELISA、ウエスタンブロット、免疫沈降、および競合的阻害アッセイ(例えば、Janeway et al.,上記参照および米国特許出願公開第2002/0197266A1号を参照)等の当該技術分野において既知である任意の好適な方法を使用して分析することができる。
それに加えて、抗体は、キメラ抗体またはその抗原結合断片であり得る。「キメラ」とは、抗体が、少なくとも2つの異なる種(例えば、マウス免疫グロブリン可変領域と組み合わされたヒト免疫グロブリン定常領域等の2つの異なる免疫グロブリン)から得られた、またはそれらに由来する、少なくとも2つの免疫グロブリンまたはその断片を含むことを意味する。抗体はまた、ドメイン抗体(dAb)またはその抗原結合断片であり得、例えば、ラクダ抗体(例えば、Desmyter et al., Nature Struct.Biol.,3:752,(1996)を参照)、またはサメ抗体、例えば、新規抗原受容体(IgNAR)等(例えば、Greenberg et al.,Nature,374:168(1995)、およびStanfield et al.,Science,305:1770−1773(2004)を参照)である。
任意の好適な抗体が、本発明の文脈において使用することができる。例えば、モノクローナル抗体J5は、急性リンパ芽球性白血病共通抗原(CALLA)に対して特異的であるマウスIgG2a抗体であり(Ritz et al.,Nature,283:583−585(1980))、CALLAを発現する細胞を標的するために使用することができる(例えば、急性リンパ芽球性白血病細胞)。モノクローナル抗体MY9は、CD33抗原に特異的に結合するマウスIgG1抗体であり(Griffin et al.,Leukemia Res.,8:521(1984))、CD33を発現する細胞を標的するために使用することができる(例えば、急性骨髄性白血病(AML)細胞)。同様に、モノクローナル抗体抗B4(B4とも称される)は、B細胞上のCD19抗原に結合するマウスIgG1抗体であり(Nadler et al.,J.Immunol.,131:244−250(1983))、B細胞またはCD19を発現する罹病細胞を標的するために使用することができる(例えば、非ホジキンリンパ腫細胞および慢性リンパ芽球性白血病細胞)。N901は、小細胞肺癌を含む、神経内分泌起源(neuroendocrine origin)の細胞上に見出されるCD56(神経細胞接着分子)抗原に結合するマウスモノクローナル抗体であり、薬物が神経内分泌起源の細胞を標的とするようコンジュゲートにおいて使用することができる。J5、MY9、およびB4抗体は、好ましくは、コンジュゲートの一部としてのそれらの使用の前に、再表面化またはヒト化される。抗体の再表面化またはヒト化は、例えば、Roguska et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,91:969−73(1994)に説明される。一実施形態では、抗B4抗体は、huB4である。別の実施形態では、抗B4抗
体は、重鎖および軽鎖を含み、該重鎖は、次の配列
QVQLVQPGAE VVKPGASVKL SCKTSGYTFT SNWMHWVKQA PGQGLEWIGE IDPSDSYTNY NQNFQGKAKL TVDKSTSTAY MEVSSLRSDD TAVYYCARGS NPYYYAMDYW GQGTSVTVSS ASTKGPSVFP LAPSSKSTSG GTAALGCLVK DYFPEPVTVS WNSGALTSGV HTFPAVLQSS GLYSLSSVVT VPSSSLGTQT YICNVNHKPS NTKVDKKVEP KSCDKTHTCP PCPAPELLGG PSVFLFPPKP KDTLMISRTP EVTCVVVDVS HEDPEVKFNW YVDGVEVHNA KTKPREEQYN STYRVVSVLT VLHQDWLNGK EYKCKVSNKA LPAPIEKTIS KAKGQPREPQ VYTLPPSRDE LTKNQVSLTC LVKGFYPSDI AVEWESNGQP ENNYKTTPPV
LDSDGSFFLY SKLTVDKSRW QQGNVFSCSV MHEALHNHYT QKSLSLSPGK(配列番号1)
を有し、該軽鎖は、次の配列
EIVLTQSPAI MSASPGERVT MTCSASSGVN YMHWYQQKPG TSPRRWIYDT SKLASGVPAR FSGSGSGTDY SLTISSMEPE DAATYYCHQR GSYTFGGGTK LEIKRTVAAP SVFIFPPSDE QLKSGTASVV CLLNNFYPRE AKVQWKVDNA LQSGNSQESV TEQDSKDSTY SLSSTLTLSK ADYEKHKVYA CEVTHQGLSS PVTKSFNRGE C(配列番号2)
を有する。
それに加えて、モノクローナル抗体C242は、CanAg抗原に結合し(例えば、米国特許第5,552,293号を参照)、コンジュゲートが、大腸癌、膵臓癌、非小細胞肺癌、および胃癌等の、CanAg発現腫瘍を標的するために使用することができる。HuC242は、モノクローナル抗体C242のヒト化形態である(例えば、米国特許第5,552,293号を参照)。HuC242が生成されるハイブリドーマは、ECACC識別番号90012601で寄託されている。HuC242は、CDRグラフト化手法(例えば、米国特許第5,585,089号、同第5,693,761号、および同第5,693,762号を参照)または再表面化技術(例えば、米国特許第5,639,641号を参照)を使用して調製することができる。HuC242は、コンジュゲートが、例えば、大腸癌細胞、膵臓癌細胞、非小細胞肺癌細胞、および胃癌細胞等のCanAg抗原を発現する腫瘍細胞を標的するために使用することができる。
卵巣癌および前立腺癌細胞を標的するために、抗MUC1抗体が、コンジュゲート中の細胞結合剤として使用することができる。抗MUC1抗体としては、例えば、抗HMFG−2(例えば、Taylor−Papadimitriou et al.,Int.J.Cancer,28:17−21(1981)を参照)、hCTM01(例えば、van Hof et al.,Cancer Res.,56:5179−5185(1996)を参照)、およびDS6が挙げられる。前立腺癌細胞はまた、抗前立腺特異的膜抗原(PSMA)をJ591等の細胞結合剤として使用することによって、コンジュゲートを用いて標的することもできる(例えば、Liu et al.,Cancer Res.,57:3629−3634(1997)を参照)。さらに、乳癌、前立腺癌、および卵巣癌等のHer2抗原を発現する癌細胞は、抗HER2抗体、例えば、トラスツズマブを細胞結合剤として使用することによって、コンジュゲートを用いて標的することができる。III型欠失変異体、EGFRvIII等の表皮増殖因子受容体(EGFR)およびその変異型を発現する細胞は、抗EGFR抗体を使用することによって、コンジュゲートを用いて標的することができる。抗EGFR抗体は、国際特許出願第PCT/US11/058385号および同第PCT/US11/058378号に説明される。抗EGFR
vIII抗体は、米国特許第7,736,644号および同第7,628,986号、ならびに米国特許出願公開第2010/0111979号、同第2009/0240038号、同第2009/0175887号、同第2009/0156790号、および同第2009/0155282号に説明される。米国特許第7,982,024号に説明されるもの等のインスリン様増殖因子受容体に結合する抗IGF−IR抗体もまた、コンジュゲートにおいて使用することができる。CD27L、クリプト(Cripto)、CD138、CD38、EphA2、インテグリン、CD37、葉酸、CD20、PSGR、NGEP、PSCA、TMEFF2、STEAP1、エンドグリン、およびHer3に結合する抗体もまた、コンジュゲートにおいて使用することができる。
一実施形態では、抗体は、huN901、抗CD33抗体(例えば、huMy9−6)、huB4、huC242、抗HER2抗体(例えば、トラスツズマブ)、ビバツズマブ、シブロツズマブ、リツキシマブ、huDS6、国際特許出願公開第2010/124797号に説明される抗メソテリン抗体(MF−T等)、米国特許出願公開第2010/0093980号に説明される抗クリプト(cripto)抗体(huB3F6等)、米国特許出願公開第2007/0183971号に説明される抗CD138抗体(B−B4もしくはヒト化B−B4またはnBT062等)、国際特許出願公開第2012/058592号および同第2012/058588号に説明される抗EGFR抗体(EGFR−7等)、米国特許第7,736,644号および同第7,628,986号ならびに米国特許出願公開第2010/0111979号、同第2009/0240038号、同第2009/0175887号、同第2009/0156790号、および同第2009/0155282号に説明される抗EGFRvIII抗体、国際特許出願公開第2011/039721号および同第2011/039724号に説明されるヒト化EphA2抗体(2H11R35R74等)、国際特許出願公開第2008/047242号に説明される抗CD38抗体(hu38SB19等)、国際特許出願公開第2011/106528号、および米国特許出願公開第2012/0009181号に説明される抗葉酸受容体抗体(例えば、huMovl9バージョン1.0もしくは1.6等)、米国特許第5,958,872号、同第6,596,743号、および同第7,982,024号に説明される抗IGF1R抗体、米国特許出願公開第2011/0256153号に説明される抗CD37抗体(例えば、huCD37−3バージョン1.0等)、米国特許出願公開第2006/0127407号に説明される抗インテグリンαβ抗体(例えば、CNTO95)、ならびに国際特許出願公開第2012/019024号に説明される抗Her3抗体からなる群から選択される。本発明の一実施形態では、抗体は、huN901、またはCNTO95ではない。一実施形態では、抗CD37抗体は、huCD37−3であり、該抗体は、可変重鎖および可変軽鎖を含み、該可変重鎖は、次の配列
QVQVQESGPGLVAPSQTLSITCTVSGFSLTTSGVSWVRQPPGKGLEWLGVIWGDGSTNYHPSLKSRLSIKKDHSKSQVFLKLNSLTAADTATYYCAKGGYSLAHWGQGTLVTVSS(配列番号3)
を有し、該可変軽鎖は、次の配列
DIQMTQSPSSLSVSVGERVTITCRASENIRSNLAWYQQKPGKSPKLLVNVATNLADGVPSRFSGSGSGTDYSLKINSLQPEDFGTYYCQHYWGTTWTFGQGTKLEIKR(配列番号4)
を有する。
細胞結合剤は、好ましくは抗体であるが、細胞結合剤はまた、非抗体分子であることもできる。好適な非抗体分子としては、例えば、インターフェロン(例えば、α、β、またはγインターフェロン)、リンホカイン(例えば、インターロイキン2(IL−2)、IL−3、IL−4、またはIL−6)、ホルモン(例えば、インスリン)、増殖因子(例えば、EGF、TGF−α、FGF、およびVEGF)、コロニー刺激因子(例えば、G
−CSF、M−CSF、およびGM−CSF(例えば、Burgess,Immunology Today,5:155−158(1984)を参照)、ソマトスタチン、およびトランスフェリン(例えば、O’Keefe et al.,J.Biol.Chem.,260:932−937(1985)を参照)が挙げられる。例えば、骨髄細胞に結合するGM−CSFは、急性骨髄性白血病細胞を標的するための細胞結合剤として使用することができる。それに加えて、活性化T細胞に結合するIL−2は、移植片拒絶の防止のため、移植片対宿主疾患の療法および防止のため、ならびに急性T細胞白血病の治療のために使用することができる。表皮増殖因子(EGF)は、肺癌および頭頸部癌等の扁平上皮癌を標的するために使用することができる。ソマトスタチンは、神経芽腫細胞および他の腫瘍細胞型を標的するために使用することができる。
コンジュゲートは、任意の好適な細胞毒性剤を含むことができる。本明細書で使用するとき、「細胞毒性剤」は、細胞の死をもたらす、細胞死を誘発する、または細胞生存を減少させる任意の化合物を指す。好適な細胞毒性剤としては、例えば、マイタンシノイドおよびマイタンシノイド類似体、タキソイド、CC−1065およびCC−1065類似体、ならびにドラスタチンおよびドラスタチン類似体が挙げられる。本発明の好ましい実施形態では、細胞毒性剤は、マイタンシノールおよびマイタンシノール類似体を含む、マイタンシノイドである。マイタンシノイドは、微小管形成を阻害し、哺乳類細胞に対して毒性の高い化合物である。好適なマイタンシノール類似体の例としては、修飾芳香環を有するもの、および他の位置に修飾を有するものが挙げられる。かかるマイタンシノイドは、例えば、米国特許第4,256,746号、同第4,294,757号、同第4,307,016号、同第4,313,946号、同第4,315,929号、同第4,322,348号、同第4,331,598号、同第4,361,650号、同第4,362,663号、同第4,364,866号、同第4,424,219号、同第4,371,533号、同第4,450,254号、同第5,475,092号、同第5,585,499号、同第5,846,545号、および同第6,333,410号に説明される。
修飾芳香環を有するマイタンシノール類似体の例としては、(1)C−19−デクロロ(米国特許第4,256,746号)(アンサマイトシンP2のLAH還元によって調製される)、(2)C−20−ヒドロキシ(またはC−20−デメチル)+/−C−19−デクロロ(米国特許第4,361,650号および同第4,307,016号)(ストレプトマイセスまたはアクチノミセスを用いた脱メチル化、またはLAHを用いた脱塩素処理によって調製される)、および(3)C−20−デメトキシ、C−20−アシルオキシ(−OCOR)、+/−デクロロ(米国特許第4,294,757号)(塩化アシルを用いたアシル化によって調製される)が挙げられる。
芳香環以外の位置に修飾を有するマイタンシノール類似体の例としては、(1)C−9−SH(米国特許第4,424,219号)(マイタンシノールとHSまたはPとの反応によって調製される)、(2)C−14−アルコキシメチル(デメトキシ/CHOR)(米国特許第4,331,598号)、(3)C−14−ヒドロキシメチルまたはアシルオキシメチル(CHOHまたはCHOAc)(米国特許第4,450,254号)(ノカルジアから調製される)、(4)C−15−ヒドロキシ/アシルオキシ(米国特許第4,364,866号)(ストレプトマイセスによるマイタンシノールの変換によって調製される)、(5)C−15−メトキシ(米国特許第4,313,946号および同第4,315,929号)(トレウィアヌディフローラ(Trewia nudiflora)から単離される)、(6)C−18−N−デメチル(米国特許第4,362,663号および同第4,322,348号)(ストレプトマイセスによるマイタンシノールの脱メチル化によって調製される)、および(7)4,5−デオキシ(米国特許第4,371,533号)(三塩化チタン/マイタンシノールのLAH還元によって調製される)が挙げられる。
本発明の好ましい実施形態では、コンジュゲートは、N2’−デアセチル−N2’−(3−メルカプト−1−オキソプロピル)−マイタンシンとしても既知であるチオール含有マイタンシノイドDM1を、細胞毒性剤として利用する。DM1の構造は、式(I)によって表される:
本発明の別の好ましい実施形態では、コンジュゲートは、N2’−デアセチル−N2’−(4−メチル−4−メルカプト−1−オキソペンチル)−マイタンシンとしても既知であるチオール含有マイタンシノイドDM4を、細胞毒性剤として利用する。DM4の構造は、式(II)によって表される:
他のマイタンシンが、本発明の文脈において使用されてもよく、例えば、硫黄原子を担持する炭素原子上のモノアルキルまたはジアルキル置換を担持するチオールおよびジスルフィド含有マイタンシノイドが挙げられる。特に好ましいのは、C−3位置に、(a)C−14ヒドロキシメチル、C−15ヒドロキシ、またはC−20デスメチル官能性を有するマイタンシノイド、および(b)ヒンダードスルフヒドリル基を担持するアシル基を有するアシル化されたアミノ酸側鎖を有するマイタンシノイドであって、チオール官能性を担持するアシル基の炭素原子が、1つまたは2つの置換基を有し、該置換基が、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、またさらに、置換基のうちの1つが、Hであり得、アシル基が、カルボニル官能性と硫黄原子との間に少なくとも3個の炭素原子の直鎖長を有する、マイタンシノイドである。
本発明の文脈における使用のためのさらなるマイタンシンとしては、式(III):
によって表される化合物が挙げられ、式中、Y’は、(CR(CR=CR10(C≡C)(CR)mD(CR11=CR12(C≡C)(CRCRSZを表し、RおよびRは、各々独立して、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルまたはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、Rはまた、Hであり得、
A、B、Dは、3〜10個の炭素原子を有するシクロアルキルもしくはシクロアルケニル、単純もしくは置換アリール、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11、およびR12は、各々独立して、H、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、
l、m、n、o、p、q、r、s、およびtは、各々独立して、0または1〜5の整数であるが、但しl、m、n、o、p、q、r、s、およびtのうちの少なくとも2つは常に0ではなく、
Zは、H、SR、もしくはCORであり、Rは、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、または単純もしくは置換アリール、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルである。
式(III)の好ましい実施形態としては、(a)Rは、Hであり、Rは、メチルであり、Zは、Hである、(b)RおよびRは、メチルであり、Zは、Hである、(c)Rは、Hであり、Rは、メチルであり、Zは、−SCHである、ならびに(d)RおよびRは、メチルであり、Zは、−SCHである、式(III)の化合物が挙げられる。
かかるさらなるマイタンシンとしてはまた、式(IV−L)、(IV−D)、または(IV−D,L):
によって表される化合物が挙げられ、式中、Yは、(CR(CR(CRCRSZを表し、
およびRは、各々独立して、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、Rはまた、Hであり得、
、R、R、R、R、およびRは、各々独立して、H、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、
l、m、およびnは、各々独立して、1〜5の整数であり、さらにnは0であり得、
Zは、H、SR、またはCORであり、Rは、1〜10個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する環式アルキルもしくはアルケニル、または単純もしくは置換アリール、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、Mayは、C−3、C−14ヒドロキシメチル、C−15ヒドロキシ、またはC−20デスメチルに側鎖を担持するマイタンシノイドを表す。
式(IV−L)、(IV−D)、および(IV−D,L)の好ましい実施形態としては、(a)Rは、Hであり、Rは、メチルであり、R、R、R、およびRは各々、Hであり、lおよびmは各々、1であり、nは、0であり、Zは、Hである、(b)RおよびRは、メチルであり、R、R、R、Rは各々、Hであり、lおよびmは、1であり、nは、0であり、Zは、Hである、(c)Rは、Hであり、Rは、メチルであり、R、R、R、およびRは各々、Hであり、lおよびmは各々、1であり、nは、0であり、Zは、−SCHである、または(d)RおよびRは、メチルであり、R、R、R、Rは各々、Hであり、lおよびmは、1であり、nは、0であり、Zは、−SCHである、式(IV−L)、(IV−D)、および(IV−D,L)の化合物が挙げられる。
好ましくは、細胞毒性剤は、式(IV−L)によって表される。
さらなる好ましいマイタンシンとしてはまた、式(V):
によって表される化合物も挙げられ、式中、Yは、(CR(CR(CRCRSZを表し、
およびRは、各々独立して、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、Rはまた、Hであり得、
、R、R、R、R、およびRは、各々独立して、H、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、
l、m、およびnは、各々独立して、1〜5の整数であり、さらにnは0であり得、
Zは、H、SR、もしくはCORであり、Rは、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、または単純もしくは置換アリール、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルである。
式(V)の好ましい実施形態としては、(a)Rは、Hであり、Rは、メチルであり、R、R、R、およびRは各々、Hであり、lおよびmは各々、1であり、nは、0であり、Zは、Hである、(b)RおよびRは、メチルであり、R、R、R、Rは各々、Hであり、lおよびmは、1であり、nは、0であり、Zは、Hである、(c)Rは、Hであり、Rは、メチルであり、R、R、R、およびRは各々、Hであり、lおよびmは各々、1であり、nは、0であり、Zは、−SCHである、または(d)RおよびRは、メチルであり、R、R、R、Rは各々、Hであり、lおよびmは、1であり、nは、0であり、Zは、−SCHである、式(V)の化合物が挙げられる。
またさらに好ましいマイタンシンとしては、式(VI−L)、(VI−D)、または(VI−D,L):
によって表される化合物が挙げられ、式中、Yは、(CR(CR(CRCRSZを表し、
およびRは、各々独立して、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、Rはまた、Hであり得、
、R、R、R、R、およびRは、各々独立して、H、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖 環式アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、
l、m、およびnは、各々独立して、1〜5の整数であり、さらにnは0であり得、
は、SRまたはCORであり、Rは、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、または単純もしくは置換アリール、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、Mayは、マイタンシノイドである。
さらなる好ましいマイタンシンとしては、式(VII):
によって表される化合物が挙げられ、式中、Y2’は、(CR(CR=CR10(C≡C)(CR(CR11=CR12(C≡C)
(CRCRSZを表し、RおよびRは、各々独立して、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖 分枝鎖もしくはアルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、さらにRはHであり得、
A、B、およびDは、各々独立して、3〜10個の炭素原子を有するシクロアルキルもしくはシクロアルケニル、単純もしくは置換アリール、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11、およびR12は、各々独立して、H、CH、C、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、フェニル、置換フェニル、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルであり、
l、m、n、o、p、q、r、s、およびtは、各々独立して、0または1〜5の整数であるが、但し、l、m、n、o、p、q、r、s、およびtのうちの少なくとも2つは、常に0ではなく、Zは、SRまたは−CORであり、Rは、1〜10個の炭素原子を有する直鎖アルキルもしくはアルケニル、3〜10個の炭素原子を有する分枝鎖もしくは環式アルキルもしくはアルケニル、または単純もしくは置換アリール、または複素環式芳香族もしくはヘテロシクロアルキルラジカルである。
式(VII)の好ましい実施形態としては、Rは、Hであり、Rは、メチルである、式(VII)の化合物が挙げられる。
マイタンシノイドに加えて、コンジュゲートにおいて使用される細胞毒性剤は、タキサンまたはその誘導体であることができる。タキサンは、パクリタキセル(Taxol(登録商標))(細胞毒性天然物)とドセタキセル(Taxotere(登録商標))(半合成誘導体)とを含む化合物のファミリーであり、これらはいずれも、癌の治療において幅広く使用される。タキサンは、チューブリンの脱重合を阻害し、細胞死をもたらす紡錘体阻害剤である。ドセタキセルおよびパクリタキセルは、癌の治療に有用な薬剤であるが、その抗腫瘍活性は、正常な細胞に対するその非特異的毒性のため、制限される。さらに、パクリタキセルおよびドセタキセルの様な化合物は、それ自身、細胞結合剤のコンジュゲートとして使用するには十分な効能がない。
細胞毒性剤コンジュゲートの調製における使用に好ましいタキサンは、式(VIII):
のタキサンである。
本発明の文脈において使用することができるタキサンを合成するための方法は、抗体等の細胞結合剤にタキサンを結合させるための方法と併せて、米国特許第5,416,064号、同第5,475,092号、同第6,340,701号、同第6,372,738号、同第6,436,931号、同第6,596,757号、同第6,706,708号、同第6,716,821号、および同第7,390,898号に詳細に説明される。
細胞毒性剤はまた、CC−1065またはその誘導体であることもできる。CC−1065は、ストレプトマイセスゼレンシス(Streptomyces zelensis)の培養液から単離される効能のある抗腫瘍抗生物質である。CC−1065は、ドキソルビシン、メトトレキサート、およびビンクリスチン等の一般的に使用される抗癌剤よりも、インビトロで約1000倍効能がある(Bhuyan et al.,Cancer
Res.,42:3532−3537(1982))。CC−1065およびその類似体は、米国特許第5,585,499号、同第5,846,545号、同第6,340,701号、および同第6,372,738号に開示される。CC−1065の細胞毒性有効性は、そのアルキル化活性およびそのDNA結合またはDNA挿入活性と相関している。これらの2つの活性は、分子の別々の部分に存在する。この点に関して、アルキル化活性は、シクロプロパピロロインドール(CPI)サブユニットに含有され、またDNA結合活性は、CC−1065の2つのピロロインドールサブユニットに存在する。
幾つかのCC−1065類似体が、当該技術分野において既知であり、また同様にコンジュゲートにおいて細胞毒性剤として使用することができる(例えば、Warpehoski et al.,J.Med.Chem.,31:590−603(1988)を参照)。CPI部分がシクロプロパベンズインドール(CBI)部分によって置き換えられた、一連のCC−1065類似体が開発されている(Boger et al.,J.Org.Chem.,55:5823−5833(1990)、およびBoger et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.,1: 115−120(199
1))。これらのCC−1065類似体は、マウスにおいて遅延毒性を引き起こすことなく、親薬物の高いインビトロの有効性を維持する。CC−1065と同様に、これらの化合物は、DNAの副溝に共有的に結合して、細胞死を引き起こすアルキル化剤である。
CC−1065類似体の治療効力は、腫瘍部位への標的された送達を通じてインビボでの分配を変化させることによって大きく改善することができ、非標的組織に対するより低い毒性をもたらし、またしたがって、より低い全身毒性をもたらす。この目的を達成するために、腫瘍細胞を特異的に標的する細胞結合剤を有するCC−1065の類似体および誘導体のコンジュゲートが、生成されている(例えば、米国特許第5,475,092号、同第5,585,499号、および同第5,846,545号を参照)。これらのコンジュゲートは、典型的には、インビトロの高い標的特異性細胞毒性、およびマウスにおけるヒト腫瘍異種移植モデルにおける抗腫瘍活性を示す(例えば、Chari et al.,Cancer Res.,55:4079−4084(1995)を参照)。
CC−1065類似体を合成するための方法は、米国特許第5,475,092号、同第5,585,499号、同第5,846,545号、同第6,534,660号、同第6,586,618号、同第6,756,397号、および同第7,329,760号に詳細に説明される。
メトトレキサート、ダウノルビシン、ドキソルビシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、メルファラン、マイトマイシンC、クロランブシル、カリケアマイシン、チューブリシンおよびチューブリシン類似体、デュオカルマイシンおよびデュオカルマイシン類似体、ドラスタチンおよびドラスタチン類似体等の薬物も、本発明の細胞毒性剤として使用することができる。ドキソルビシン(doxarubicin)およびダウノルビシン化合物(例えば、米国特許第6,630,579号を参照)もまた、細胞毒性剤として使用することができる。
細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートは、インビトロ方法によって調製されてもよい。細胞毒性剤を抗体に連結するために、連結基が使用される。好適な連結基は、当該技術分野において周知であり、ジスルフィド基、酸不安定性基、感光性基、ペプチダーゼ不安定性基、およびエステラーゼ不安定性基、ならびに非切断可能連結基が挙げられる。
本発明によると、細胞結合剤は、二官能性架橋試薬を細胞結合剤と反応させることによって修飾され、それによって、細胞結合剤へのリンカー分子の共有結合をもたらす。本明細書で使用するとき、「二官能性架橋試薬」は、2つの反応基を所有する試薬を指し、そのうちの一方は、細胞結合剤と反応することができ、それに対しもう一方は、細胞毒性剤と反応して、細胞結合剤を細胞毒性剤と連結し、それによってコンジュゲートを形成することができる。
任意の好適な二官能性架橋試薬は、リンカー試薬が、許容可能な毒性プロファイルを提供しながら、それぞれ、細胞毒性剤および細胞結合剤の治療特性、例えば、細胞毒性、および標的特性の保持を提供する限り、本発明と関連して使用することができる。好ましくは、リンカー分子は、(上に説明する通り)化学結合を介して細胞毒性剤を細胞結合剤に結び付け、その結果、細胞毒性剤および細胞結合剤は、互いに化学的に結合(例えば、共有結合)される。
一実施形態では、細胞結合剤は、ジスルフィド結合、酸不安定性結合、感光性結合、ペプチダーゼ不安定性結合、およびエステラーゼ不安定性結合からなる群から選択される化学結合を介して、細胞毒性剤に化学的に結合される。
一実施形態では、二官能性架橋試薬は、非切断可能リンカーを含む。非切断可能リンカーは、マイタンシノイド、タキサン、またはCC−1065類似体等の細胞毒性剤を、安定的で共有的な様式で細胞結合剤に連結することが可能な任意の化学的部分である。したがって、非切断可能リンカーは、細胞毒性剤または細胞結合剤が活性のままである条件下では、酸誘発性切断、光誘発性切断、ペプチダーゼ誘発性切断、エステラーゼ誘発性切断、およびジスルフィド結合切断に実質的に耐性である。
細胞毒性剤と細胞結合剤との間に非切断可能リンカーを形成する好適な架橋試薬は、当該技術分野において周知である。一実施形態では、細胞毒性剤は、チオエーテル結合を介して細胞結合剤に化学的に結合される。別の実施形態では、細胞毒性剤は、アミド結合を介して細胞結合剤に連結される。非切断可能リンカーの例としては、細胞毒性剤との反応のためのマレイミド系部分またはハロアセチル系部分を有するリンカーが挙げられる。かかる二官能性架橋剤は、当該技術分野において周知であり(米国特許出願公開第2010/0129314号、同第2009/0274713号、同第2008/0050310号、同第2005/0169933号、およびPierce Biotechnology Inc.P.O. Box 117,Rockland,IL 61105、米国を参照)、N−スクシンイミジル4−(マレイミドメチル)シクロヘキサンカルボキシレート(SMCC)、SMCCの「長鎖」類似体(LC−SMCC)であるN−スクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシ−(6−アミドカプロアート)、κ−マレイミドウンデカン酸N−スクシンイミジルエステル(KMUA)、γ−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル(GMBS)、ε−マレイミドカプロン酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(EMCS)、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(MBS)、N−(α−マレイミドアセトキシ)−スクシンイミドエステル(AMAS)、スクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート(SMPH)、N−スクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)−ブチラート(SMPB)、およびN−(p−マレイミドフェニル)イソシアナート(PMPI)が挙げられるが、これらに限定されない。ハロアセチル系部分を含む架橋試薬としては、N−スクシンイミジル−4−(ヨードアセチル)−アミノベンゾエート(SIAB)、N−スクシンイミジルヨードアセテート(SIA)、N−スクシンイミジルブロモアセテート(SBA)、N−スクシンイミジル3−(ブロモアセトアミド)プロピオネート(SBAP)、ビス−マレイミドポリエチレングリコール(BMPEO)、BM(PEO)、BM(PEO)、N−(β−マレイミドプロピルオキシ)スクシンイミドエステル(BMPS)、5−マレイミドバレリアン酸NHS(maleimidovaleric acid NHS)、HBVS、4−(4−N−マレイミドフェニル)−ブタン酸ヒドラジド・HCl(MPBH)、スクシンイミジル−(4−ビニルスルホニル)ベンゾエート(SVSB)、ジチオビス−マレイミドエタン(DTME)、1,4−ビス−マレイミドブタン(BMB)、1,4ビスマレイミジル−2,3−ジヒドロキシブタン(BMDB)、ビス−マレイミドヘキサン(BMH)、ビス−マレイミドエタン(BMOE)、スルホスクシンイミジル4−(N−マレイミド−メチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート(スルホ−SMCC)、スルホスクシンイミジル(4−ヨード−アセチル)アミノベンゾエート(スルホ−SIAB)、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル(スルホ−MBS)、N−(γ−マレイミドブチルオキシ(maleimidobutryloxy))スルホスクシンイミド(sulfosuccinimde)エステル(スルホ−GMBS)、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)スルホスクシシンイミド(sulfosuccimido)エステル(スルホ−EMCS)、N−(κ−マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル(スルホ−KMUS)、スルホスクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチラート(スルホ−SMPB)、CX1−1、スルホ−Mal、およびPEG−Malが挙げられる。好ましくは、二官能性架橋試薬は、SMCCである。
一実施形態では、連結試薬は、切断可能リンカーである。好適な切断可能リンカーの例としては、ジスルフィド含有リンカー、酸不安定性リンカー、感光性リンカー、ペプチダーゼ不安定性リンカー、およびエステラーゼ不安定性リンカーが挙げられる。ジスルフィド含有リンカーは、生理的条件下で生じ得るジスルフィド交換を介して切断可能なリンカーである。酸不安定性リンカーは、酸のpHで切断可能なリンカーである。例えば、エンドソームおよびリソソーム等のある特定の細胞内区画は、酸性pH(pH4〜5)を有し、酸不安定性リンカーを切断するのに好適な条件を提供する。感光性リンカーは、光が到達可能な多くの体腔および体表面において有用である。さらに、赤外光は、組織を貫通することができる。ペプチダーゼ不安定性リンカーは、細胞の内側または外側のある特定のペプチドを切断するために使用することができる(例えば、Trouet et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,79:626−629(1982)、およびUmemoto et al.,Int.J.Cancer,43:677−684(1989)を参照)。一実施形態では、切断可能リンカーは、緩やかな条件下、すなわち、細胞毒性剤の活性が影響を受けない細胞内の条件下で切断される。
一実施形態では、細胞毒性剤は、ジスルフィド結合を介して細胞結合剤に連結される。リンカー分子は、細胞結合剤と反応することができる反応性の化学基を含む。一実施形態では、二官能性架橋試薬は、細胞結合剤のリジン残基とのアミド結合を形成することができる反応性の部分を含む。細胞結合剤のリジン残基とのアミド結合を形成することができる反応性の部分の例としては、カルボン酸部分および反応性のエステル部分、例えば、N−スクシンイミジルエステル、N−スルホスクシンイミジルエステル、ニトロフェニル(例えば、2または4−ニトロフェニル)エステル、ジニトロフェニル(例えば、2,4−
ジニトロフェニル)エステル、スルホ−テトラフルオロフェニル(tetraflurophenyl)(例えば、4−スルホ−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)エステル、およびペンタフルオロフェニルエステル等が挙げられる。
細胞結合剤との反応のための好ましい反応性の化学基は、N−スクシンイミジルエステルおよびN−スルホスクシンイミジルエステルである。それに加えて、リンカー分子は、細胞毒性剤と反応して、ジスルフィド結合を形成することができる反応性の化学基、好ましくは、ジチオピリジル基を含む。ジスルフィド結合を介して細胞毒性剤との細胞結合剤の連結を可能にする二官能性架橋試薬は、当該技術分野において既知であり、例えば、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)(例えば、Carlsson et al.,Biochem.J.,173:723−737(1978)を参照)、N−スクシンイミジル4−(2−ピリジルジチオ)ブタノエート(SPDB)(例えば、米国特許第4,563,304号を参照)、N−スクシンイミジル4−(2−ピリジルジチオ)ペンタノエート(SPP)(例えば、CAS登録番号341498−08−6を参照)、およびN−スクシンイミジル−4−(2−ピリジルジチオ)2−スルホブタノエート(スルホ−SPDB)(例えば、米国特許出願公開第2009/0274713号を参照)が挙げられる。ジスルフィド基を導入するために使用することができる他の二官能性架橋試薬は、当該技術分野において既知であり、米国特許第6,913,748号、同第6,716,821号、ならびに米国特許出願公開第2009/0274713号および同第2010/0129314号に説明され、それらは全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
非切断可能リンカーを形成する硫黄原子を欠失する他の架橋試薬もまた、本発明の方法において使用することができる。かかるリンカーは、ジカルボン酸系部分由来であり得る。好適なジカルボン酸系部分としては、一般式(IX):
HOOC−X−Y−Z−COOH
(IX)、
のα,ω−ジカルボン酸が挙げられるが、これに限定されず、式中、Xは、2〜20個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖アルキル、アルケニル、もしくはアルキニル基であり、Yは、3〜10個の炭素原子を担持するシクロアルキルもしくはシクロアルケニル基であり、Zは、6〜10個の炭素原子を担持する置換または非置換芳香族基、またはヘテロ原子がN、O、またはSから選択される置換もしくは非置換複素環式基であり、l、m、およびnは、各々0または1であるが、但しl、m、およびnは、全て同時には0ではない。
本明細書に開示される非切断可能リンカーの多くは、米国特許出願公開第2005/0169933Al号に詳細に説明される。
本発明のプロセスによって生成される最終的な精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートは、細胞毒性剤、二官能性架橋剤、および細胞結合剤を含む。本発明の好ましい実施形態では、細胞毒性剤はDM1であり、二官能性架橋剤はSMCCであり、細胞結合剤はhuCD37−3抗体である。本発明の別の好ましい実施形態では、細胞毒性剤はDM1であり、二官能性架橋剤はSMCCであり、細胞結合剤はEGFR−7R抗体である。本発明の好ましい実施形態では、細胞毒性剤はDM1であり、二官能性架橋剤はSMCCであり、細胞結合剤は抗EFGRvIII抗体である。本発明の好ましい実施形態では、細胞毒性剤はDM1であり、二官能性架橋剤はSMCCであり、細胞結合剤は抗CD27L抗体である。本発明の好ましい実施形態では、細胞毒性剤はDM1であり、二官能性架橋剤はSMCCであり、細胞結合剤はトラスツズマブである。
以下の実施例は、本発明をさらに例証するが、勿論その範囲をいかなるようにも制限するものと解釈されるべきではない。
実施例1
本実施例は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をPVDF膜に供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去し、それによって精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスを実証する。
抗体−SMCC−DM1コンジュゲートを、1ステッププロセス(米国特許出願公開第2012/0253021号に説明される)によって調製した。反応混合物を、PVDFフィルタを通して連続的に汲み上げ、濾過された液体を収集し、DM1ダイマー種に関して分析した。図1に示される通り、DM1−DM1およびDM1−MCC−DM1を含む、PVDF濾過の前に存在したDM1ダイマー種(図1A参照)は、PVDF濾過によって効率的に除去された(図1B参照)。
本実施例に反映される実験の結果は、PVDF濾過は、細胞毒性剤ダイマー等の遊離細胞毒性剤を、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物から効果的に除去することができることを実証する。
実施例2
本実施例は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、PVDF膜に単独で、またはイオン交換クロマトグラフィー膜と組み合わせて供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去し、それによって、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスを実証する。
抗体−SMCC−DM1コンジュゲートを、1ステッププロセス(米国特許出願公開第2012/0253021号に説明される)によって調製した。反応混合物を、PVDF膜フィルタ、またはPVDF膜フィルタとQ膜(イオン交換クロマトグラフィー膜)との組み合わせを通して濾過した。下の表1に示される通り、PVDF膜フィルタとQ膜との組み合わせは、PVDF膜フィルタ単独よりも多いDM1ダイマー種を除去した。
本実施例に反映される実験の結果は、PVDF濾過は、単独でか、またはQ膜と組み合わせてかのいずれかで使用されるとき、細胞毒性剤ダイマー等の遊離細胞毒性剤を、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物から効果的に除去することができることを実証する。
実施例3
本実施例は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物を、PVDF膜に繰り返し供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去し、それによって、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスを実証する。
抗体−SMCC−DM1コンジュゲートを、1ステッププロセス(米国特許出願公開第2012/0253021号に説明される)によって調製した。反応混合物を、PVDF膜フィルタを通して2回かまたは3回かのいずれかで濾過した。DM1ダイマー(DM1−DM1およびDM1−MCC−DM1)のパーセントを、濾過の前および後に測定した。図2に示される通り、追加のPVDF膜濾過は、DM1ダイマー種をさらに除去することができる。
本実施例に反映される実験の結果は、PVDF濾過は、細胞毒性剤ダイマー等の遊離細胞毒性剤を、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物から効果的に除去することができることを実証する。
実施例4
本実施例は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をPVDF膜に供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去し、それによって精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスを実証する。
huN901−SPP−DM1コンジュゲートを、1ステッププロセス(米国特許出願公開第2012/0253021号に説明される)によって調製した。手短に述べると、huN901抗体を、修飾緩衝剤(50mMのリン酸カリウム、2mMのEDTA、pH7.5)中へ透析濾過し、その後、2.5mg/mlで、リンカーに対して1.55モル過剰のDM1および抗体に対して7モルのSPPリンカーを用いて、周囲温度で24〜28時間、10%(体積/体積)のDMAを含有する50mMのリン酸カリウム、2mMのEDTA、pH7.5の緩衝剤中で結合させた。
その後、反応混合物を、0.22μmのDura pore PVDFフィルタを通して濾過した。PVDF濾過の前および後に反応混合物中に存在した遊離細胞毒性剤の量を、HPLCによって測定した。結果は、下の表3に示される。

表3に示される通り、測定した全ての遊離細胞毒性剤種(すなわち、DM1、DM1−TPA、DM1−SPP、DM1−DM1、およびDM1−SPP−DM1)の量は、PVDF濾過によって低減された。特に、双方の細胞毒性剤ダイマー種、DM1−DM1およびDM1−SPP−DM1は、PVDF濾過によって著しく低減された。
本実施例に反映される実験の結果は、PVDF濾過は、遊離細胞毒性剤を、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物から効果的に除去することができることを実証する。
実施例5
本実施例は、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をPVDF膜に供して、不純物の少なくとも一部を混合物から除去し、それによって精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスを実証する。
HuN901抗体を、SPPと16.0mg/mlの濃度で、11.0mg/gの抗体の比率で(4.7Xモル比)、5%(体積/体積)のDMAを有する50mMのKPi、50mMのKCl、2mMのEDTA、pH7.5の緩衝剤中で、23℃で合計180分、常に撹拌しながら修飾した。その後、修飾された抗体を、初めのSPPリンカーに対して1.8倍のモル過剰のDM1と共に、2.5mg/mlの濃度で、2mMのEDTA、7.7mMのクエン酸、および5%のDMAを有する15mMのKPi緩衝剤中で、pH5.3で23時間、23℃で常に撹拌しながら結合させた。その後、反応混合物を、0.22μmのDura pore PVDFフィルタを通して濾過した。PVDF濾過の前および後に反応混合物中に存在した遊離細胞毒性剤の量を、HPLCによって測定した。結果は、下の表4に示される。
表4に示される通り、測定した全ての遊離細胞毒性剤種(すなわち、DM1−TPA、DM1、DM1−DM1、およびDM1−SPP−DM1)の量は、PVDF濾過によって低減された。特に、双方の細胞毒性剤ダイマー種、DM1−DM1およびDM1−SPP−DM1は、PVDF濾過によって著しく低減された。
本実施例に反映される実験の結果は、PVDF濾過は、遊離細胞毒性剤を、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物から効果的に除去することができることを実証する。
出版物、特許出願、および特許を含む本明細書に引用される全ての参考文献は、各参考文献が、個別にかつ明確に参照により組み込まれることが示されており、またその全体が本明細書に記載されているのと同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明を説明する文脈における「1つの(a)」および「1つの(an)」および「その(the)」および同様の指示対象の使用は(特に、以下の特許請求の範囲の文脈において)、本明細書に別段に指定のない限り、または明確に文脈と矛盾しない限り、単数と複数との双方を表すものと解釈されるべきである。用語「含む(comprising)」、「有する(having)」、「含む(including)」、および「含む(containing)」は、別段に指定のない限り、制約のない用語と解釈される(すなわち、「含むが、これらに限定されない」ことを意味する)。本明細書における値の範囲の記述は、本明細書に別段に指定のない限り、単にその範囲内の各別個の値を個別に指す簡略化された方法としての機能を果たし、また各別個の値は、それが本明細書に個別に記述されるかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に説明される全ての方法は、本明細書に別段に指定のない限り、または明確に文脈と矛盾しない限り、任意の好適な順序で実施することができる。本明細書に提供される任意のおよび全ての例、または例示的な語(例えば、「等」)の使用は、別段に請求されない限り、単に本発明をより良く明らかにするように意図され、本発明の範囲に制限を設けるものではない。本明細書中のいかなる語も、任意の非請求の要素を、本発明の実践に必須のものと指示していると解釈されるべきではない。
本発明の好ましい実施形態は、本明細書に説明され、発明者に既知である本発明を実施するための最良の形態を含む。これらの好ましい実施形態の変形は、前述の説明を読めば当業者にとって明らかになり得る。発明者は、当業者にかかる変形を適切に採用することを期待し、また発明者は、本発明が、本明細書に具体的に説明されるものと異なって実践されることを意図する。したがって、本発明は、適用される法によって認められる通り、添付の特許請求の範囲に記述される主題の全ての修正および等価物を含む。さらに、全て
の変形における上に説明される要素の任意の組み合わせは、本明細書に別段に指定のない限り、または明確に文脈と矛盾しない限り、本発明に包括される。

Claims (98)

  1. 精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを調製するためのプロセスであって、細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む混合物をポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、前記混合物から前記不純物の少なくとも一部を除去し、それによって精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供することを含む、プロセス。
  2. 前記プロセスは、2、3、または4回連続して繰り返される、請求項1に記載のプロセス。
  3. 前記プロセスは、前記混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供して、前記混合物から前記不純物の少なくとも一部を除去することをさらに含む、請求項1または2に記載のプロセス。
  4. 前記混合物は、前記混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供する前にPVDF膜に供される、請求項3に記載のプロセス。
  5. 前記混合物は、前記混合物をPVDF膜に供する前にイオン交換クロマトグラフィー膜に供される、請求項3に記載のプロセス。
  6. 請求項1に記載のプロセスであって、前記プロセスは、
    (a)細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させて、前記細胞結合剤と前記細胞毒性剤とを含む第1の混合物を形成し、その後、前記第1の混合物を、約4〜約9のpHを有する溶液中でリンカーを含む二官能性架橋試薬と接触させて、前記リンカーを介して前記細胞毒性剤に化学的に結合された前記細胞結合剤を含む前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む第2の混合物を提供することと、
    (b)前記第2の混合物をポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、前記不純物の少なくとも一部を除去し、それによって前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第2の混合物を提供することと、
    (c)ステップ(b)の後、前記精製された第2の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供して、前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを前記不純物からさらに精製し、それによって前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第3の混合物を調製することであって、前記精製された第3の混合物は、前記精製された第2の混合物と比較して低減された量の前記不純物を含む、調製することと、を含む、プロセス。
  7. ステップ(b)は、ステップ(c)の前に2、3、または4回連続して繰り返される、請求項6に記載のプロセス。
  8. 吸着クロマトグラフィーは、ステップ(c)で利用される、請求項6または7に記載のプロセス。
  9. 前記吸着クロマトグラフィーは、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー、疎水性電荷誘導クロマトグラフィー(HCIC)、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)、イオン交換クロマトグラフィー、混合モードイオン交換クロマトグラフィー、固定化金属アフィニティクロマトグラフィー(IMAC)、色素リガンドクロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項6〜8のいずれかに記載のプロセス。
  10. 前記吸着クロマトグラフィーは、イオン交換クロマトグラフィーである、請求項9に記載のプロセス。
  11. 前記イオン交換クロマトグラフィーは、セラミックハイドロキシアパタイト(CHT)クロマトグラフィーである、請求項10に記載のプロセス。
  12. タンジェント流濾過は、ステップ(c)で利用される、請求項6または7に記載のプロセス。
  13. ステップ(a)における前記接触は、前記細胞結合剤を反応容器内に提供し、前記細胞毒性剤を前記反応容器に添加して、前記細胞結合剤と前記細胞毒性剤とを含む前記第1の混合物を形成し、その後、前記二官能性架橋試薬を前記第1の混合物に添加することによって達成される、請求項6〜12のいずれかに記載のプロセス。
  14. ステップaとbまたはステップbとcの間に、前記混合物を保持して、前記細胞結合剤から前記不安定に結合されたリンカーを放出することをさらに含む、請求項6〜13のいずれかに記載のプロセス。
  15. 前記混合物は、約2℃〜約8℃の温度で約20時間保持される、請求項14に記載のプロセス。
  16. ステップ(a)と(b)の間に、前記第2の混合物を急冷して、任意の未反応の細胞毒性剤および/または未反応の二官能性架橋試薬を急冷することをさらに含む、請求項6〜15のいずれかに記載のプロセス。
  17. 前記混合物は、前記第2の混合物を、前記遊離細胞毒性剤と反応する急冷試薬と接触させることによって急冷される、請求項16に記載のプロセス。
  18. 前記急冷試薬は、4−マレイミド酪酸、3−マレイミドプロピオン酸、N−エチルマレイミド、ヨードアセトアミド、およびヨードアセトアミドプロピオン酸からなる群から選択される、請求項17に記載のプロセス。
  19. 前記プロセスは、ステップ(a)と(b)の間に、前記混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供することをさらに含む、請求項6〜18のいずれかに記載のプロセス。
  20. 前記プロセスは、ステップ(b)と(c)の間に、前記混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供することをさらに含む、請求項6〜19のいずれかに記載のプロセス。
  21. 請求項1に記載のプロセスであって、前記プロセスは、
    (a)細胞結合剤を二官能性架橋試薬と接触させて、リンカーを前記細胞結合剤に共有結合させ、それによって、結合されたリンカーを有する細胞結合剤を含む第1の混合物を調製することと、
    (b)前記第1の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供し、それによって、結合されたリンカーを有する細胞結合剤の精製された第1の混合物を調製することと、
    (c)結合されたリンカーを有する前記細胞結合剤を、約4〜約9のpHを有する溶液中で細胞毒性剤と反応させることによって、細胞毒性剤を、前記精製された第1の混合物中で結合されたリンカーを有する前記細胞結合剤に結合させて、前記リンカーを介して前
    記細胞毒性剤に化学的に結合された前記細胞結合剤を含む前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む第2の混合物を調製することと、
    (d)前記第2の混合物をポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、前記不純物の少なくとも一部を除去して、それによって前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第2の混合物を提供することと、
    (e)ステップ(d)の後、前記精製された第2の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供して、前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを前記不純物からさらに精製し、それによって前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第3の混合物を調製することであって、前記精製された第3の混合物は、前記精製された第2の混合物と比較して低減された量の前記不純物を含む、調製することと、を含む、プロセス。
  22. ステップ(d)は、ステップ(e)の前に2、3、または4回連続して繰り返される、請求項21に記載のプロセス。
  23. 前記プロセスは、ステップ(c)と(d)との間に、前記混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供することをさらに含む、請求項21または22に記載のプロセス。
  24. 前記プロセスは、ステップ(d)と(e)との間に、前記混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供することをさらに含む、請求項21または22に記載のプロセス。
  25. 吸着クロマトグラフィーは、ステップ(b)および(d)で利用される、請求項21〜24のいずれかに記載のプロセス。
  26. タンジェント流濾過は、ステップ(b)で利用され、吸着クロマトグラフィーは、ステップ(d)で利用される、請求項21〜24のいずれかに記載のプロセス。
  27. 吸着クロマトグラフィーは、ステップ(b)で利用され、タンジェント流濾過は、ステップ(d)で利用される、請求項21〜24のいずれかに記載のプロセス。
  28. 前記吸着クロマトグラフィーは、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー、疎水性電荷誘導クロマトグラフィー(HCIC)、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)、イオン交換クロマトグラフィー、混合モードイオン交換クロマトグラフィー、固定化金属アフィニティクロマトグラフィー(IMAC)、色素リガンドクロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項21〜27のいずれかに記載のプロセス。
  29. 前記吸着クロマトグラフィーは、イオン交換クロマトグラフィーである、請求項28に記載のプロセス。
  30. 前記イオン交換クロマトグラフィーは、セラミックハイドロキシアパタイト(CHT)クロマトグラフィーである、請求項29に記載のプロセス。
  31. タンジェント流濾過は、ステップ(b)および(d)で利用される、請求項21〜24のいずれかに記載のプロセス。
  32. 非吸着クロマトグラフィーは、ステップ(b)および(d)で利用される、請求項21〜24のいずれかに記載のプロセス。
  33. ステップ(c)における前記溶液は、スクロースを含む、請求項21〜32のいずれかに記載のプロセス。
  34. ステップ(c)における前記溶液は、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、コハク酸緩衝液、およびリン酸緩衝液からなる群から選択される緩衝剤を含む、請求項21〜33のいずれかに記載のプロセス。
  35. ステップ(c)における前記溶液は、HEPPSO(N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N’−(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸))、POPSO(ピペラジン−1,4−ビス−(2−ヒドロキシ−プロパン−スルホン酸)無水物(dehydrate))、HEPES(4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−エタンスルホン酸)、HEPPS(EPPS)(4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−プロパンスルホン酸)、TES(N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]−2−アミノエタンスルホン酸)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される緩衝剤を含む、請求項21〜33のいずれかに記載のプロセス。
  36. (f)ステップaとb、ステップbとc、ステップcとd、およびステップdとeのうちの少なくとも1つの間に、前記混合物を保持して、前記細胞結合剤から前記不安定に結合されたリンカーを放出することをさらに含む、請求項21〜35のいずれかに記載のプロセス。
  37. 請求項1に記載のプロセスであって、前記プロセスは:
    (a)細胞結合剤を二官能性架橋試薬と接触させて、リンカーを前記細胞結合剤に共有結合させ、それによって、結合されたリンカーを有する細胞結合剤を含む第1の混合物を調製することと、
    (b)結合されたリンカーを有する前記細胞結合剤を細胞毒性剤と反応させることによって、細胞毒性剤を、前記第1の混合物中で結合されたリンカーを有する前記細胞結合剤に結合させて、前記リンカーを介して前記細胞毒性剤に化学的に結合された前記細胞結合剤を含む前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む第2の混合物を調製することと、
    (c)前記第2の混合物を、ポリビニルジフルオライド(PVDF)膜に供して、前記不純物の少なくとも一部を除去して、それによって前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第2の混合物を提供することと、
    (d)ステップ(c)の後、前記精製された第2の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供して、前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを前記不純物からさらに精製し、それによって前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第3の混合物を調製することであって、前記精製された第3の混合物は、前記精製された第2の混合物と比較して低減された量の前記不純物を含む、調製することと、を含む、プロセス。
  38. 前記第1の混合物は、ステップ(a)と(b)の間では精製に供されない、請求項37に記載のプロセス。
  39. ステップ(c)は、ステップ(d)の前に2、3、または4回連続して繰り返される、請求項37または38に記載のプロセス。
  40. 前記プロセスは、ステップ(b)と(c)との間に、前記混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供することをさらに含む、請求項37〜39のいずれかに記載のプロセス。
  41. 前記プロセスは、ステップ(c)と(d)との間に、前記混合物をイオン交換クロマトグラフィー膜に供することをさらに含む、請求項37〜39のいずれかに記載のプロセス。
  42. 吸着クロマトグラフィーは、ステップ(d)で利用される、請求項37〜41のいずれかに記載のプロセス。
  43. 前記吸着クロマトグラフィーは、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー、疎水性電荷誘導クロマトグラフィー(HCIC)、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)、イオン交換クロマトグラフィー、混合モードイオン交換クロマトグラフィー、固定化金属アフィニティクロマトグラフィー(IMAC)、色素リガンドクロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項42に記載のプロセス。
  44. 前記吸着クロマトグラフィーは、イオン交換クロマトグラフィーである、請求項43に記載のプロセス。
  45. 前記イオン交換クロマトグラフィーは、セラミックハイドロキシアパタイト(CHT)クロマトグラフィーである、請求項44に記載のプロセス。
  46. タンジェント流濾過は、ステップ(d)で利用される、請求項37〜41のいずれかに記載のプロセス。
  47. 非吸着クロマトグラフィーは、ステップ(d)で利用される、請求項37〜41のいずれかに記載のプロセス。
  48. ステップ(b)における前記溶液は、スクロースを含む、請求項37〜47のいずれかに記載のプロセス。
  49. ステップ(b)における前記溶液は、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、コハク酸緩衝液、およびリン酸緩衝液からなる群から選択される緩衝剤を含む、請求項37〜48のいずれかに記載のプロセス。
  50. ステップ(b)における前記溶液は、HEPPSO(N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N’−(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸))、POPSO(ピペラジン−1,4−ビス−(2−ヒドロキシ−プロパン−スルホン酸)無水物)、HEPES(4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−エタンスルホン酸)、HEPPS(EPPS)(4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−プロパンスルホン酸)、TES(N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]−2−アミノエタンスルホン酸)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される緩衝剤を含む、請求項37〜48のいずれかに記載のプロセス。
  51. (e)ステップaとb、ステップbとc、およびステップcとdのうちの少なくとも1つの間に、前記混合物を保持して、前記細胞結合剤から前記不安定に結合されたリンカーを放出することをさらに含む、請求項37〜50のいずれかに記載のプロセス。
  52. 前記1つ以上の不純物は、細胞毒性剤ダイマー、前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの凝集体、遊離細胞毒性剤、非結合リンカー、およびそれらの混合物の群から選択される、請求項1〜51のいずれか一項に記載のプロセス。
  53. 前記混合物は、不純物として細胞毒性剤ダイマーを含み、前記細胞毒性剤ダイマーのいくらかは、前記精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供するために前記混合物から除去される、請求項51に記載のプロセス。
  54. 前記細胞毒性剤ダイマーは、DM1−DM1を含む、請求項53に記載のプロセス。
  55. 前記細胞毒性剤ダイマーは、DM1−MCC−DM1を含む、請求項53に記載のプロセス。
  56. 前記細胞毒性剤ダイマーは、DM1−DM1およびDM1−MCC−DM1を含む、請求項53に記載のプロセス。
  57. 前記混合物は、前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの凝集体を不純物として含み、前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの前記凝集体のいくらかは、前記精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供するために前記混合物から除去される、請求項52に記載のプロセス。
  58. 前記混合物は、遊離細胞毒性剤を不純物として含み、前記遊離細胞毒性剤のいくらかは、前記精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供するために前記混合物から除去される、請求項52に記載のプロセス。
  59. 前記混合物は、非結合リンカーを不純物として含み、前記非結合リンカーのいくらかは、前記精製された細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートを提供するために前記混合物から除去される、請求項52に記載のプロセス。
  60. PVDF膜に供される前記混合物のpHは、約4〜約9である、請求項1〜59のいずれかに記載のプロセス。
  61. 前記混合物のpHは、約7〜約8である、請求項60に記載のプロセス。
  62. 前記混合物のpHは、約8〜約9である、請求項60に記載のプロセス。
  63. 前記混合物のpHは、約8.5である、請求項62に記載のプロセス。
  64. 前記混合物のpHは、約4.5〜約5.5である、請求項60に記載のプロセス。
  65. 前記混合物のpHは、約4.8である、請求項64に記載のプロセス。
  66. 前記1つ以上の不純物の少なくとも50%は、前記混合物から除去される、請求項1〜65のいずれかに記載のプロセス。
  67. 前記1つ以上の不純物の少なくとも75%は、前記混合物から除去される、請求項1〜65のいずれかに記載のプロセス。
  68. 前記1つ以上の不純物の少なくとも90%は、前記混合物から除去される、請求項1〜65のいずれかに記載のプロセス。
  69. 前記PVDF膜は、0.22ミクロン孔径膜、0.45ミクロン孔径膜、および二重層0.45/0.22ミクロン孔径膜からなる群から選択される、請求項1〜68のいずれ
    かに記載のプロセス。
  70. 前記PVDF膜は、γ線照射される、請求項1〜69のいずれかに記載のプロセス。
  71. ステップ(a)における前記接触は、約7〜約9のpHを有する溶液中で生じる、請求項6〜70のいずれかに記載のプロセス。
  72. ステップ(a)における前記溶液は、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、コハク酸緩衝液、およびリン酸緩衝液からなる群から選択される緩衝剤を含む、請求項6〜70のいずれか一項に記載のプロセス。
  73. ステップ(a)における前記溶液は、HEPPSO(N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N’−(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸))、POPSO(ピペラジン−1,4−ビス−(2−ヒドロキシ−プロパン−スルホン酸)無水物)、HEPES(4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−エタンスルホン酸)、HEPPS(EPPS)(4−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−1−プロパンスルホン酸)、TES(N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]−2−アミノエタンスルホン酸)、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される緩衝剤を含む、請求項71に記載のプロセス。
  74. ステップ(a)における前記接触は、約16℃〜約24℃の温度で生じる、請求項6〜73のいずれかに記載のプロセス。
  75. ステップ(a)における前記接触は、約0℃〜約15℃の温度で生じる、請求項6〜73のいずれかに記載のプロセス。
  76. 前記二官能性架橋試薬は、酸不安定性リンカー、ジスルフィド含有リンカー、感光性リンカー、ペプチダーゼ不安定性リンカー、またはエステラーゼ不安定性リンカーである、請求項6〜75のいずれかに記載のプロセス。
  77. 前記二官能性架橋試薬は、ジスルフィド含有切断可能リンカーである、請求項6〜75のいずれかに記載のプロセス。
  78. 前記二官能性架橋試薬は、非切断可能リンカーである、請求項6〜75のいずれかに記載のプロセス。
  79. 前記二官能性架橋試薬は、N−スクシンイミジルエステル部分、N−スルホスクシンイミジルエステル部分、マレイミド系部分、またはハロアセチル系部分を含む、請求項6〜75のいずれかに記載のプロセス。
  80. 前記二官能性架橋試薬は、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)、N−スクシンイミジル4−(2−ピリジルジチオ)ブタノエート(SPDB)、N−スクシンイミジル4−(2−ピリジルジチオ)ペンタノエート(SPP)、およびN−スクシンイミジル−4−(2−ピリジルジチオ)2−スルホブタノエート(スルホ−SPDB)からなる群から選択される、請求項77に記載のプロセス。
  81. 前記二官能性架橋試薬は、N−スクシンイミジル4−(マレイミドメチル)シクロヘキサンカルボキシレート(SMCC)、N−スクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシ−(6−アミドカプロアート)(LC−SMCC)、κ−マレイミドウンデカン酸N−スクシンイミジルエステル(KMUA)、γ−マレイミド酪酸N−スクシンイミジルエステル(GMBS)、β−マレイミドプロピルオキシ
    −スクシンイミジルエステル(BMPS)、ε−マレイミドカプロン酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(EMCS)、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(MBS)、N−(α−マレイミドアセトキシ)−スクシンイミドエステル(AMAS)、スクシンイミジル−6−(β−マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート(SMPH)、N−スクシンイミジル4−(p−マレイミドフェニル)−ブチラート(SMPB)、およびN−(p−マレイミドフェニル)イソシアナート(PMPI)、スルホ−Mal、PEG−Mal、およびCX1−1からなる群から選択される、請求項78に記載のプロセス。
  82. 前記細胞結合剤は、抗体、インターフェロン、インターロイキン2(IL−2)、インターロイキン3(IL−3)、インターロイキン4(IL−4)、インターロイキン6(IL−6)、インスリン、EGF、TGF−α、FGF、G−CSF、VEGF、MCSF、GM−CSF、およびトランスフェリンからなる群から選択される、請求項1〜81のいずれかに記載のプロセス。
  83. 前記細胞結合剤は、抗体である、請求項82に記載のプロセス。
  84. 前記抗体は、モノクローナル抗体である、請求項83に記載のプロセス。
  85. 前記抗体は、ヒト化モノクローナル抗体である、請求項84に記載のプロセス。
  86. 前記細胞結合剤は、huB4、huC242、トラスツズマブ、ビバツズマブ、シブロツズマブ、huDS6、リツキシマブ、抗CD33抗体、抗CD27L抗体、抗Her2抗体、抗EGFR抗体、抗EGFRvIII抗体、クリプト(Cripto)、抗CD138抗体、抗CD38抗体、抗EphA2抗体、インテグリン標的抗体、抗CD37抗体、抗葉酸受容体抗体、抗Her3抗体、B−B4抗体、および抗IGFIR抗体からなる群から選択される抗体である、請求項82に記載のプロセス。
  87. 前記細胞毒性剤は、マイタンシノイド、タキサン、およびCC1065からなる群から選択される請求項1〜86のいずれかに記載のプロセス。
  88. 前記細胞毒性剤は、マイタンシノイドである、請求項87に記載のプロセス。
  89. 前記マイタンシノイドは、チオール基を含む、請求項88に記載のプロセス。
  90. 前記マイタンシノイドは、N2’−デアセチル−N2’−(3−メルカプト−1−オキソプロピル)−マイタンシン(DM1)またはN2’−デアセチル−N2’−(4−メチル−4−メルカプト−1−オキソペンチル)−マイタンシン(DM4)である、請求項89に記載のプロセス。
  91. 前記細胞毒性剤は、DM1であり、前記二官能性架橋剤は、SMCCであり、前記細胞結合剤は、huCD37−3抗体である、請求項1〜75のいずれかに記載のプロセス。
  92. 前記細胞毒性剤は、DM1であり、前記二官能性架橋剤は、SMCCであり、前記細胞結合剤は、EGFR−7R抗体である、請求項1〜75のいずれかに記載のプロセス。
  93. 前記細胞毒性剤は、DM1であり、前記二官能性架橋剤は、SMCCであり、前記細胞結合剤は、抗EFGRvIII抗体である、請求項1〜75のいずれかに記載のプロセス。
  94. 前記細胞毒性剤は、DM1であり、前記二官能性架橋剤は、SMCCであり、前記細胞結合剤は、抗CD27L抗体である、請求項1〜75のいずれかに記載のプロセス。
  95. 前記細胞毒性剤は、DM1であり、前記二官能性架橋剤は、SMCCであり、前記細胞結合剤は、トラスツズマブである、請求項1〜75のいずれかに記載のプロセス。
  96. 請求項6〜18のいずれかに記載のプロセスであって、前記プロセスは、
    (a)細胞結合剤を細胞毒性剤と接触させて、前記細胞結合剤と前記細胞毒性剤とを含む第1の混合物を形成し、その後、前記第1の混合物を、約4〜約9のpHを有する溶液中でリンカーを含む二官能性架橋試薬と接触させて、前記リンカーを介して前記細胞毒性剤に化学的に結合された前記細胞結合剤を含む前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートと1つ以上の不純物とを含む第2の混合物を提供することと、
    (b)前記第2の混合物をPVDF膜に供して、前記不純物の少なくとも一部を前記混合物から除去し、それによって前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第2の混合物を提供することと、
    (c)ステップ(b)の後、前記精製された第2の混合物を急冷して、任意の未反応の細胞毒性剤および/または未反応の二官能性架橋試薬を急冷することと、
    (d)ステップ(c)の後、前記急冷された混合物をPVDF膜に供して、前記不純物の少なくとも一部を前記混合物から除去し、それによって前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第3の混合物を提供することと、
    (e)前記精製された第3の混合物を保持して、前記不安定に結合されたリンカーを前記細胞結合剤から放出することと、
    (f)任意に、ステップ(c)の後、前記精製された第3の混合物をPVDF膜に供して、前記不純物の少なくとも一部を前記混合物から除去し、それによって前記細胞結合剤細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第4の混合物を提供することと、
    (g)ステップ(f)の後、前記精製された第4の混合物を、タンジェント流濾過、選択的析出、非吸着クロマトグラフィー、吸着濾過、吸着クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせに供して、前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートを前記不純物からさらに精製し、それによって前記細胞結合剤−細胞毒性剤コンジュゲートの精製された第3の混合物を調製することであって、前記精製された第3の混合物は、前記精製された第2の混合物と比較して低減された量の前記不純物を含む、調製することと、を含む、プロセス。
  97. ステップ(b)の前記第2の混合物は、約8.5のpHを有する、請求項96に記載のプロセス。
  98. ステップ(d)の前記急冷された混合物は、約4.8のpHを有する、請求項97に記載のプロセス。
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