用于癌癥靶向治療的小分子配體-藥物軛合物的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年6月12日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980126216. X(PCT/ US2009/047216)、發(fā)明名稱為"用于癌癥靶向治療的小分子配體-藥物輒合物"的中國(guó)專利 申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 關(guān)于聯(lián)邦政府贊助研究或研發(fā)的聲明
[0003] 本發(fā)明是在國(guó)家科學(xué)基金頒發(fā)的授權(quán)號(hào)0748834和國(guó)立癌癥研究所的授權(quán)號(hào) CA-119338下得到政府支持完成。政府對(duì)本發(fā)明具有一些權(quán)利。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及用于癌癥靶向治療的小分子配體-藥物輒合物。
【背景技術(shù)】
[0005] 癌癥是美國(guó)人死亡的第二首要原因。大多數(shù)死于癌癥的人是由沒有有效治療方法 的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的。改善藥物向癌細(xì)胞的遞送對(duì)于研究患者的有效化學(xué)治療是關(guān)鍵性的。一種 途徑是合成有希望的藥物與靶向配體的化學(xué)輒合物，其中所述靶向配體識(shí)別癌細(xì)胞表面上 獨(dú)特的生物標(biāo)記。不幸的是，由于癌細(xì)胞表面生物標(biāo)記的不均一性和進(jìn)化性以及靶向配體 較大的化學(xué)結(jié)構(gòu)，盡管有希望，但從技術(shù)和轉(zhuǎn)譯（translation)的觀點(diǎn)來看，這種類型的靶 向途徑仍然是一種挑戰(zhàn)。
[0006] 需要對(duì)癌癥具有特異性的改善的藥物遞送系統(tǒng)，它具有負(fù)載藥物的時(shí)間依賴性釋 放，所釋放的藥物能誘導(dǎo)對(duì)癌細(xì)胞的最大化殺滅，但對(duì)正常宿主細(xì)胞幾乎不或不會(huì)產(chǎn)生損 害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供小分子輒合化合物，包含：靶向配體；治療劑和/或顯像劑；和將配體 連接到治療劑和/或顯像劑上的連接子。
[0008] 在一些實(shí)施方案中，所述靶向配體包含吸電子基團(tuán)或給電子基團(tuán)。
[0009] 在其他實(shí)施方案中，所述靶向配體包含引哚部分；多烯（polyen)部分；和側(cè)鏈部 分。
[0010] 在一些實(shí)施方案中，所述吲哚部分、多烯部分和/或側(cè)鏈部分包含輒合順應(yīng)性的 官能團(tuán)。在各種實(shí)施方案中，所述輒合順應(yīng)性的官能團(tuán)可以選自〇H、NH2、SH和C00H。
[0011] 在一些實(shí)施方案中，所述吲哚部分和多烯部分如下式所示：
[0013] 其中E表示多烯部分，R1、R2和R3各自獨(dú)立地選自：0H ;NH2;SH;C00H;H;C1-C15烷 基，并任選被一個(gè)或多個(gè)含氮基團(tuán)、含氧基團(tuán)、含硫或鹵素原子取代；烷氧基，并任選被一個(gè) 或多個(gè)含氮基團(tuán)、含氧基團(tuán)、含硫或鹵素原子取代；芳基，并任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取 代基取代；芳香環(huán)，并任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取代基取代；非芳香環(huán)，并任選被一個(gè)或 多個(gè)雜原子或取代基取代；氧基（〇xy);幾基；烯基；硝基；和氣基。
[0014] 在一些實(shí)施方案中，所述多烯部分可以是被選自0H、NH2、SH和C00H的取代基取代 的多烯。
[0015] 在一些實(shí)施方案中，所述多烯部分可以是二烯、三烯或四烯，并任選被一個(gè)或多個(gè) 雜原子或取代基取代；任選包含芳基，所述芳基任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取代基取代； 任選包含芳香環(huán)，所述芳香環(huán)任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取代基取代；或任選包含非-芳 香環(huán)，所述非-芳香環(huán)任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取代基取代，其中一個(gè)或多個(gè)取代基選 自 OH、NH2、SH 和 C00H。
[0016] 在一些實(shí)施方案中，所述側(cè)鏈部分和吲哚部分如下式所示：
[0018] 其中I表示吲哚部分，&可以選自：0H;NH2;SH;C00H ;H;C1-C15烷基，并可以任選 被一個(gè)或多個(gè)含氮基團(tuán)、含氧基團(tuán)、含硫或鹵素原子取代；烷氧基，并可以任選被一個(gè)或多 個(gè)含氮基團(tuán)、含氧基團(tuán)、含硫或鹵素原子取代；芳基，并可以任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取 代基取代；芳香環(huán)，并可以任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取代基取代；非-芳香環(huán)，并可以任 選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取代基取代；氧基；羰基；烯基；硝基；和氨基。
[0019] 在一些實(shí)施方案中，所述吲哚部分可以選自：
[0021] 在一些實(shí)施方案中，所述多烯部分和吲哚部分選自：
[0022]
[0023] 其中I表示化合物的吲哚部分。
[0024] 在一些實(shí)施方案中，所述側(cè)鏈部分和吲哚部分選自：
[0026] 及其組合，其中I表示吲哚部分。
[0027] 在一些實(shí)施方案中，所述靶向配體是連接兩個(gè)脂肪族吲哚的多烯。
[0028] 在一些實(shí)施方案中，所述多烯可以包含2-4個(gè)共輒雙鍵。
[0029] 在一些實(shí)施方案中，所述靶向配體可以是花青染料。在各種實(shí)施方案中，所述花青 染料可以如下式所示：
[0031] 其中札和R 2各自獨(dú)立地選自：H ;C1-C15烷基，并可以任選被一個(gè)或多個(gè)含氮基 團(tuán)、含氧基團(tuán)、含硫或鹵素原子取代；烷氧基，并可以任選被一個(gè)或多個(gè)含氮基團(tuán)、含氧基 團(tuán)、含硫或鹵素原子取代；芳基，并可以任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取代基取代；芳香環(huán)， 并可以任選被一個(gè)或多個(gè)雜原子或取代基取代；非-芳香環(huán)，并可以任選被一個(gè)或多個(gè)雜 原子或取代基取代；氧基；幾基；烯基；硝基；和氣基。
[0032] 在其他實(shí)施方案中，所述花青染料可以選自：
[0035] 在一些實(shí)施方案中，所述靶向配體可以是IR-783或其衍生物。在各種實(shí)施方 案中，所述 IR-783 衍生物可以選自：S2-I3-E2、S4c-Il-E4cCl、S1-I2-E3、S1-I4-E3C1、 Sl-n-E3、 S5c-Il-E4cCl、 S5-Il-E4cCl、 S3-Il-E4cCl、 S4s-Il-E4cba、 S3p-Il-E4cCl、 S4ac-Il-E4cCl、S3-I1-E3 和 S2-Il-E4cCl。
[0036] 在一些實(shí)施方案中，所述革El向配體可以是最大焚光發(fā)射波長(zhǎng)大于700nm的染料。
[0037] 在一些實(shí)施方案中，所述連接子可以選自：琥珀酸酯、氨基酸、肽、二酸、二胺、二 醇、酐、CN、能點(diǎn)擊反應(yīng)的炔基、環(huán)氧、肼、疊氮、醛、酮、磺酸、磷酸、phosphoamidite、胍、短 (C1-C6)烷基、芳香基、酯、酰胺、脲、硫脲、咪挫、咪唑衍生物、硫酯、丙稀酸酯、硫醚、二硫代 酸酯（dithioate)、硒化物和苯基硒化物、二稀、二酮、啼啶、噪呤、雜環(huán)結(jié)構(gòu)、冠醚、酸二氮 稀、硝基苯、硝基苯衍生物、碘或溴、單糖、寡糖、az irine、二苯甲酮、聯(lián)啦啶、聯(lián)苯酸、氨基苯 酚、能作為電化學(xué)交聯(lián)劑的吲哚衍生物、放射性原子、放射性原子的螯合劑及其組合。
[0038] 在一些實(shí)施方案中，所述治療劑可以選自：能靶向于細(xì)胞生長(zhǎng)、存活、血管發(fā)生、粘 連、迀移、侵入、轉(zhuǎn)移、細(xì)胞周期進(jìn)程和/或細(xì)胞分化的抗癌藥；能靶向于細(xì)胞生長(zhǎng)、存活、血 管發(fā)生、粘連、迀移、侵入、轉(zhuǎn)移、細(xì)胞周期進(jìn)程和/或細(xì)胞分化的小分子藥物；用于轉(zhuǎn)移性 骨癌治療的二碳磷酸鹽藥物；肽治療劑及其組合。
[0039] 在一些實(shí)施方案中，所述組合還可以包含能在腫瘤微環(huán)境中識(shí)別腫瘤間質(zhì)、腫瘤 細(xì)胞和/或基質(zhì)的配體。在各種實(shí)施方案中，這些配體可以是識(shí)別細(xì)胞表面整聯(lián)蛋白受體 的精氨酸-甘氨酸-門冬氨酸（"RGD"）肽；識(shí)別細(xì)胞表面生長(zhǎng)因子受體的生長(zhǎng)因子例如 EGF、TOGF、VEGF ;能識(shí)別功能性細(xì)胞表面纖溶酶原活化因子、蛙皮素、緩激肽或前列腺特異 性膜抗原受體的肽或小分子底物。
[0040] 在一些實(shí)施方案中，所述抗癌藥可以選自：氨魯米特、門冬酰胺酶、博來霉素、白消 安、卡鉑、卡莫司?。˙CNU)、苯丁酸氮芥、順鉑（順-DDP)、環(huán)磷酰胺、鹽酸阿糖胞苷、達(dá)卡巴 嗪、更生霉素、鹽酸柔紅霉素、鹽酸多柔比星、雌氮芥磷酸鈉、依托泊苷（VP-16)、氟尿嘧啶脫 氧核苷、氟尿啼啶（5-FU)、氟他胺、羥基脲（hydroxyurea)、羥基脲（hydroxycarbamide)、 異環(huán)磷酰胺、干擾素 a-2a、干擾素 a _2b、醋酸亮丙瑞林、洛莫司?。–CNU)、鹽酸氮芥、美 法侖、巰嘌呤、美司鈉、甲氨蝶呤（MTX)、絲裂霉素、米托坦（o.p' -DDD)、鹽酸米托蒽醌、奧 曲肽、普卡霉素、鹽酸甲基芐肼、鏈脲霉素、檸檬酸他莫昔芬、硫鳥嘌呤、噻替哌、硫酸長(zhǎng)春 堿、硫酸長(zhǎng)春新堿、安吖啶（m-AMSA)、阿扎胞苷，六甲蜜胺（HMM)、白細(xì)胞介素2、米托胍腙 (甲基-GAG，甲基乙二醛雙-丙咪腙（MGBG)、噴司他丁、司莫司?。谆?CCNU)、替尼泊苷 (VM-26)、紫杉醇、多西紫杉醇、紫杉烷、長(zhǎng)春地辛和硫酸鹽。
[0041] 在特定的實(shí)施方案中，所述治療劑可以是紫杉醇或多西紫杉醇。
[0042] 在一些實(shí)施方案中，所述小分子藥物可以選自抗體、反義核苷酸、小干擾RNA和微 RNA。在一些實(shí)施方案中，二碳磷酸鹽藥物可以是zolendrate或palmedranate。在一些實(shí) 施方案中，所述肽治療劑可以是環(huán)孢素或生長(zhǎng)抑素（samatostatin)。
[0043] 在一些實(shí)施方案中，所述化合物可以是S4s_I l-E4cCl-SuC-多西紫杉醇或 S4s-Il-E4cCl-Suc-紫杉醇。
[0044] 在一些實(shí)施方案中，所述治療劑可以是α輻射體（alpha emitter)。在各種實(shí)施 方案中，其中α輻射體可以是鐳-223、鈾-238、釷-232、釙-210或錒-225。
[0045] 在一些實(shí)施方案中，所述顯像劑可以是正電子發(fā)射體層攝影術(shù)（PET)顯像劑或 核磁共振顯像（MRI)造影劑。在各種實(shí)施方案中，所述PET顯像劑可以是氟-18(F-18)、 碳-11(〇11)、氮-13(^13)或氧-15(0-15)。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，所述1?1造影劑 可以是,L。
[0046] 本發(fā)明也提供一種在需要的患者中治療癌癥的方法，包括：提供本發(fā)明的小分子 輒合化合物；和給該患者施用有效量的該化合物。
[0047] 本發(fā)明也提供一種在需要的患者中消滅循環(huán)性腫瘤細(xì)胞的方法，包括：提供本發(fā) 明的小分子輒合化合物；和給該患者施用有效量的該化合物，減少或防止癌細(xì)胞后續(xù)粘連 和/或外滲形成轉(zhuǎn)移性沉積物。
[0048] 本發(fā)明也提供一種在癌組織中確定藥物濃度的方法，包括：提供本發(fā)明的小分子 輒合化合物；給需要的患者或組織施用有效量的化合物；使患者或組織顯像；和將顯像的 強(qiáng)度與該組織中藥物的量建立關(guān)系。
[0049] 本發(fā)明也提供一種使癌細(xì)胞或癌組織顯像的方法，包括：提供本發(fā)明的小分子輒 合化合物；給需要的患者或組織施用有效量的化合物，其中顯像劑是核磁共振顯像（MRI) 造影劑或正電子發(fā)射體層攝影術(shù)（PET)顯像劑；和使患者或組織顯像。
【附圖說明】
[0050] 圖la描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，研發(fā)用于癌癥靶向治療的花青染料輒 合物的一個(gè)代表。
[0051] 圖lb顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，S4s-Il-E4cCl-Suc-Dtxl的化學(xué)結(jié) 構(gòu)。
[0052] 圖2顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，S4S-Il-E4cCl-Suc和 S4s-Il-E4cCl-Suc_Dtxl 的質(zhì)譜。
[0053] 圖3顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，在SN12C細(xì)胞中S4s-Il-E4cCl和 S4s-Il-E4CCl-SuC-Dtxl的吸收。（a)在37°C下，用SN12C細(xì)胞（一種人腎癌細(xì)胞株）培 養(yǎng)S4s-Il-E4cCl (20uM) 30分鐘，洗滌并進(jìn)行共焦顯像。在配有703nm激光（λ ex= 800nm 和λΜ= 850nm)的熒光顯微鏡（Zeiss LSM 510META，德國(guó)）上記錄熒光顯像；(b)在（a) 中顯像的細(xì)胞的明視野；重疊（a)和（b)。類似地進(jìn)行（d-e)的S4s-Il-E4cCl-Suc_Dtxl 的吸收實(shí)驗(yàn)。（d)在37°C下，用SN12C細(xì)胞培養(yǎng)IR-783-Suc-多西紫杉醇30分鐘。在λ ex=800nm和λΜ= 850nm處獲得焚光顯像；（e)在（d)中顯像的細(xì)胞的明視野；重疊（d)和 (e) 〇
[0054] 圖4顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，S4s-IlE4cCl-Suc_Dtxl的體內(nèi)靶向。