DE68928466T2 - Verbesserungen an Abgabesystemen für Arzneimittel - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft Systeme zur Kontrolle des neoplastischen Zellwachstums und betrifft insbesondere Systeme, die die Lokalisierung cytotoxischer Mittel an Tumorstellen einschließen.
- In unserer früheren Patentanmeldung PCT/GB88/00181 (WO 88/07378) haben wir ein Zweikomponentensystem beschrieben, welches umfaßt:
- (i) eine erste Komponente (Komponente A bis E), die ein Antikörperfragment ist, das in der Lage ist, mit einem tumorassozuerten Antigen zu binden, wobei das Antikörperfragment an ein Enzym gebunden ist, das in der Lage ist, ein Vorläufermedikament in ein cytotoxisches Medikament umzuwandeln;
- (ii) eine zweite oder letzte Komponente (Komponente PD), bei der es sich um ein Vorläufermedikament handelt, das unter dem Einfluß des Enzyms in ein cytotoxisches Medikament (CD) umwandelbar ist.
- In unserer früheren PCT-Patentanmeldung und in der vorliegenden Patentanmeldung wird das Wort "Tumor" so verstanden, daß es sich auf alle Formen neoplastischen Zellwachstums einschließlich der Karzinome, der Sarkome, der Lymphome und der Leukämien bezieht.
- Die vorliegende Erfindung stellt ein Zweikomponentensystem bereit, umfassend:
- i) ein Konjugat, umfassend
- (a) einen Antikörper, ausgewählt aus dem Antikörper A5B7 und dem Antikörper SB10, gebunden an
- (b) ein Enzym, ausgewählt aus Carboxypeptidase G2 (CPG2) und Nitroreduktase; und
- ii) ein Vorläufermedikament, das unter dem Einfluß des Konjugats in ein cytotoxisches Medikament umwandelbar ist.
- Das Konjugat selbst bildet ebenfalls einen Teil der Erfindung. Ein bevorzugtes Konjugat umfaßt den A5B7-Antikörper, gebunden an das CPG2-Enzym.
- Wie in unserer oben erwähnten gleichzeitig anhängigen Internationalen Patentanmeldung PCT/GB88/00 181 beschrieben, kann das Vorläufermedikament Benzoesäure-N-lostglutamid sein, das sich unter dem Einfluß einer Carboxypeptidase in Benzoesäure-N-lost [p-(Bis-2-chlorethyl)amino]benzoe-säure umwandelt. Jedoch sind die Prinzipien dieser Erfindung in gleicher Weise auf andere Prodrugs anwendbar, die Benzoesäure-N-lost oder Analoga davon oder andere cytotoxische Medikamente freisetzen, bei denen das strukturelle Merkmal, welches das Prodrug vom cytotoxischen Medikament unterscheidet, durch CPG2 oder Nitroreduktase entfernt wird.
- Der Antikörper kann ein ganzer Antikörper sein oder eines der Antikörperfragmente, z.B. ein Antikörper, dem ein Fc-Teil, F(ab')&sub2; oder ein anderes Fragment fehlt, wie in unserer oben erwähnten früher eingereichten Internationalen Patentanmeldung beschrieben. Die Funktion des Antikörpers ist es, bei der Lokalisierung des Enzyms in der Region des zu behandelnden Tumors zu helfen.
- Der Antikörper oder das Fragment davon kann an das Enzym direkt konjugiert werden oder indirekt über eine Verbindungskomponente. Die Konjugation kann durch chemische Bindung bewerkstelligt werden. Alternativ kann ein Konjugat, in dem der Antikörper an das Enzym über eine ununterbrochene Polypeptidverbindung verbunden ist, durch Zusammenspleißen von Nukleinsäuresequenzen hergestellt werden, die flir wenigstens eine oder mehrere Antigen-Bindungstelle(n) und das Enzym und derartige andere Sequenzen, die notwendig sind, um die Vektorflinktion des Moleküls und die katalytische Funktion des Enzyms zu erhalten, codieren, wenn das Genprodukt der rekonstruierten Nukleinsäuresequenz von eukaryotischen oder prokaryotischen Zellen exprimiert wird.
- Der Antikörper kann humanisiert sein. Reichmann L., Clark M., Waldmann H. und Winter G. (Reshaping human antibodies for therapy - Nature 332: 323-327, 1988) zeigen, daß durch gentechnologische Verfahren die Antigen-Bindungsstellen eines Nager-monodonalen Antikörper in menschliche Immunglobulinfragmente inkorporiert werden können, so daß die Immunogenität des Moleküls im Menschen minimiert ist. Es wurde gezeigt, daß Immunglobulin-Gen-DNA so manipuliert werden kann, daß der Fc-Teil des Antikörpers durch einen aktiven Enzymteil ersetzt wurde (Neuberger MS, Williams GT, Fox RO - Nature 312: 604-608, 1984), und derartige gentechnisch hergestellte Konstrukte, die eine oder mehrere Antigen-Bindungsstelle(n) und eine oder mehrere enzymaktive Stelle(n) enthalten, können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
- Es wurde beobachtet, daß die Wirtsantikörperantwort (wenigstens teilweise) gegen den Idiotyp des injizierten Monodonalen gerichtet sein kann, wenn monodonale Antikörper, die von einer Art abgeleitet wurden, in eine andere Art injiziert werden (Rowe et al., IRCS Med. Sci. 13. 936-7, 1985). In ähnlicher Weise ist es gut bekannt, daß bakterielle Produkte einschließlich Enzyme in Säugerarten einschließlich des Menschen immunogen sind.
- Das vorliegende System wird am wirksamsten im Menschen sein und flir wiederholte Verwendung geeignet sein, wenn die Immunogenität des Antikörper-Enzymkonjugats minimiert ist, oder wenn eine Immuntoleranz gegenüber derartigen Konjugaten induziert wurde. Dies wird wahrscheinlich mittels gentechhischer Methoden erreicht, da es sich bisher als schwierig erwies, in konsistenter Weise eine Produktion von Monodonalen gegen spezifische Antikörper durch menschliche Hybridome zu erreichen. Es wurde gezeigt, daß die Antigen-Bindungsstelle eines Nager-monodonalen Antikörpers in ein menschliches Immunglobulingeflige inkorporiert werden kann (Reichmann et al., Nature 332: 323-327, 1988).
- Die Immunogenität eines Enzyms nichtmenschlichen Ursprungs kann durch Modifikation seiner Aminosäuresequenz reduziert werden.
- Um das Antikörper-Enzymkonjugat weniger immogen werden zu lassen, kann es durch Konjugation an Polyethylenglykol oder an andere Polymere, z.B. durch Reaktion mit dem Cyanurchloridderivat des Methoxypolyethylenglykols 5000 modifiziert werden. Das entstehende Material kann direkt verwendet werden oder es kann vorinuziert werden, um den Wirt gegenüber weiteren Injektionen des nativen Konjugats tolerant zu machen. Es kann vorhergesagt werden, daß die Reaktion mit synthetischen Copolymeren von D-Glutaminsäure und D-Lysin oder mit Tripeptidyl-modifizierten organischen Polymeren, umfassend alternierend D-Glutaminsäure und D-Lysin an den äußeren Enden der Seitenketten, die Immunogenität des Konjugats unterdrückt. Siehe z.B. Abuchowsky A., van Es T., Palezuk N.C. Davis F.F. - 3. Biol. Chem. 252: (11), 3578-81, 1977 oder Kawamura K., Igarishji T., Fujii T., Kamasaki 3., Wada H., Kishimoto S., Int. Arch. Allergy appl. Immunol. 76: 324-330, 1985.
- Um klinische Probleme zu minimieren, die von der Verwendung des immunogenen Antikörper-Enzymkonjugats hervorgehen, ist es wünschenswert, die Produktion von Wirtsantikörper gegen xenospezifische Proteine unter Verwendung von immunsupprimierenden Mitteln, wie z.B. Cyclosporin, Cyclphosphamid, Methotrexat, Azathioprin usw., zu minimieren oder zu verzögern, um ausreichend Zeit zur Lieferung von wiederholten Behandlungen bereitzustellen.
- Die Fähigkeit von Cyclosporin, antimurine Antikörperantworten von Kaninchen und in Patienten zu verhindern, wurde gezeigt. Siehe z.B. Ledermann J.A., Begent R.H.J., Bagshawe K.D., Br. 3. Cancer, 58:562-566, 1988, oder Ledermann J.A., Begent R.H.J., Riggs 5.3., Searle F., Glaser M.G., Green A.J., Dale R.G., Br. 3. Cancer 58: 654-657, 1988.
- Bei bestimmten klinischen Vorgaben kann es vorteilhaft sein, das Konjugat an ein signalerzeugendes Molekül zu konjugieren, wie z.B. an ein Radioisotop, das ffir eine szintigraphische Darstellung mittels einer gamma-Kamera geeignet ist, um die Lokalisierung des Konjugats an Tumorstellen zu bestätigen.
- Eine Radiomarkierung kann mittels ¹²&sup5;I oder ¹³¹I mit Standardverfahren unter Verwendung von Chloramin T (Greenwood F., Hunter W., Glover J.S., Biochem. 3.89:114-123, 1963, Fraker P.J., Speck J.C., Biochem. Biophys. Res. Comm. 80: 849-857, 1978) erreicht werden, jedoch können auch andere Verfahren der lodinierung oder Radiomarkierung mit anderen Isotopen, wie z.B. Indium oder Technetium, verwendet werden. Derartige radiomarkierte Konjugate werden im allgemeinen in der klinischen Praxis in Mengen verwendet, die für die Radioimmuno-Lokalisierung durch Immunszintigraphie benötigt sind, und würden im allgemeinen lediglich einen kleinen Teil des verabreichten Konjugats ausmachen.
- Moderne Analyseverfahren können in Verbindung mit einer radiomarkierten Fraktion des Konjugats verwendet werden, um die Konzentration des Konjugats an Zielstellen und an Nicht- Zielstellen zu bestimmen und dadurch helfen, die optimale Zeit flir die Gabe des Vorläufermedikaments zu bestimmen (Riggs et al Int 3. Cancer Supp. 2, 95-98, 1988, Dewhurst et al (Abstract) Br. 3. Cancer, 1988).
- Die beiden Komponenten, welche das System gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, wurden entwickelt, um in Verbindung miteinander in einem Verfahren zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers durch Therapie verwendet zu werden.
- Es wurde insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung von malignen Erkrankungen einschließlich der Karzinome, Sarkome, Lymphome und Leukämien entwikkelt und umfaßt das Verabreichen einer wirksamen Menge eines Systems an einen Wirt, der eine derartige Behandlung benötigt.
- Bei einem solchen Verfahren wird das Konjugat zunächst verabreicht, und das Vorläufermedikament wird nachfolgend an das Konjugat nach einem Zeitintervall verabreicht, so daß das Konjugat sich in selektiver Weise an den Stellen der malignen Zellen lokalisiert hat.
- Die folgenden Beispiele werden gegeben, um verschiedene Gesichtspunkt der Erfindung zu illustrieren.
- Dies dient dazu, um die Inaktivierung des CPG2-Enzyms durch einen Antikörper zu illustrieren. Eine derartige Inaktivierung ist lür die Entfernung einer Enzymaktivität im zirkulierenden Blut, die vor der Verabreichung des Vorläufermedikaments nicht am Tumor lokalisiert war, so daß die Bildung eines aktiven Medikaments außerhalb des Tumors beschränkt wird, nützlich.
- Ein monodonaler Antikörper (SB43) wurde mittels konventioneller Verfahren infolge einer Immunisierung der Lymphozyten-Donormaus mit Carboxypeptidase G&sub2; hergestellt. Mikrotiterplatten wurden mit drei Einheiten Carboxypeptidase pro Vertiefung beschichtet und mit Überständen von der Hybridomkultur inkubiert, und es wurde gefünden, daß ¹²&sup5;Iod-markierter Kaninchen-Anti-Maus-Antikörper an die beschichtete Vertiefling mit einem 50%igen Bindungstiter in einer Verdünnung des Überstands von 1:800 in gepufferter Lösung gebunden hat. Ein Test der Enzymaktivität wurde nach 24 Stunden Inkubation bei 37ºC in Puffer, enthaltend eine 1000fache Verdünnung des Antikörpers (Hybridomüberstand) bewertet. Enzym, das mit Puffer allein während 24 Stunden inkubiert wurde, behielt den größten Teil seiner Kapazität, Methotrexat zu spalten, wie in Messungen der optischen Dichte gezeigt wird (ursprünglich 54.1 Einheiten/ml Carboxypeptidase fallen auf eine Aktivität von 40 Einheiten/ml nach 24 Stunden). In den Vertieflingen, die den Antikörper enthalten (Hybridomüberstand), war die Aktivität auf 13,0 Carboxypeptidase-Einheiten/ml erniedrigt. Der Antikörper allein hatte keinen Effekt auf die optische Dichte von Methotrexat. Diese Experimente zeigen, daß das enzymaktive Zentrum der Carboxypeptidase im wesentlichen durch einen Antikörper, der gegen das Enzym erzeugt wurde, inaktiviert werden kann. Monodonale Antikörper gegen die Carboxypeptidase G&sub2;, die mittels der oben beschriebenen Technik erzeugt werden, werden nur dann eine ähnliche Enzym-inhibierende Eigenschaften haben, wenn sie gegen Epitope gerichtet sind, die im aktiven Zentrum oder in der Nähe des aktiven Zentrums des Enzyms liegen.
- 1. 4 Nacktmäuse, die LS174T-menschliche Colonkrebs-Xenotransplantate in ihren L-Flanken trugen, wurden mit A5B7-F(ab')&sub2;-monoclonalem Antikörper, der gegen das karzinoembryonische Antigen gerichtet ist, der mit Carboxypeptidase G2 konjugiert und mit ¹²&sup5;I markiert ist, gerichtet. Eine nach 48 Stunden aufgenommenes Immunszintigraphie bestätigt die Lokalisierung des Konjugats an den Tumorstellen.
- Ahnliche Ergebnisse wurden unter Verwendung der folgenden Konjugate erhalten:
- 2. A5B7 intaktes IgG - Carboxypeptidase
- 3. A5B7-F(ab')&sub2; - Nitroreduktase
- 4. SB10 (antiHCG) -F(ab')&sub2; - Carboxypeptidase
- Konjugation von IgG oder F(ab')&sub2; mit Carboxypeptidase wurde durch Mischen eines Maleimidderivats des Enzyms mit einem thiolierten Antikörper erreicht.
- 1) Thiolierung mit S-Acetylthioglykolsäure-N-hydroxysuccinimidester (SATA)
- IgG oder F(ab')&sub2; in 0,1 M Natriumphosphatpuffer, pH 7,6, (enthaltend 372 mg EDTA/Liter) in einer Konzentration von 1 bis 2 mg/ml wurde mit einem 15 molaren Überschuß an SATA behandelt (dosiert auf 20 mg/ml in DMF) und während etwa 2 Stunden bei etwa 20ºC belassen. Der thiolierte Antikörper wurde dann über eine Sephadex-G-25-Säule (registriertes Warenzeichen) geleitet, um überschüssigen SATA zu entfernen. Das Thiol wurde durch Zugabe von 0,1 Volumen an 3,5% Hydroxylamin, pH 7,5, das durch Zugabe von Dinatriumhydrogenphosphat zu einer wäßrigen Lösung an Hydroxylaminhydrochlorid hergestellt wurde, deacetyliert.
- 2) Thiolierung mit N-Succinimidiyl-3-(2-pyridyldithio)propionat (SPDP)
- IgG oder F(ab')&sub2; in 0,2 M Natriumphosphatpuffer, pH 8,6, in einer Konzentration von 4 mg/ml wurde mit einem 1 Sfachen molaren Überschuß an SPDP in Ethanol behandelt und bei Raumtemperatur während 1 Stunde belassen. Überschüssiges SPDP wurde auf einer Sephadex- G-25-Säule (registriertes Warenzeichen) entfernt, die in 0, iM Natriumacetatpuffer, pH 4,5, equilibriert war. Die Pyridyldisulfldgruppe wurde dann während 30 Minuten mit 50 µl/ml 100 mM Dithiothreit reduziert, und der Überschuß an Reduktionsmittel wurde durch Sephadex-G-25-(eingetragenes Warenzeichen)-Gelfiltration entfernt.
- 3) Derivatisierung der Carboxypeptidase
- Carboxypeptidase in 0, 1M Natriumphosphatpuffer, pH 7,6, (enthaltend 372 mg EDTA/Liter) in einer Konzentration von 2 mg/2,5 ml wurde während 3 Stunden mit einem 1 Sfachen molaren Überschuß an in THF gelöstem Succinimidyl-4-(p-maleimidophenyl)butyrat (SMPB) behandelt. Der Überschuß an SMPB wurde durch Gelfiltration auf Sephadex-G-25 (eingetragenes Warenzeichen) entfernt.
- 4) Konjugation
- Das derivatisierte Enzym wurde mit einer äquimolaren Menge thioliertem Antikörper gemischt, und das Fortschreiten der Konjugation wurde durch Geiflitration überwacht. Wurde beurteilt, daß keine weitere Reaktion stattfand, wurde das Gemisch konzentriert, und das Konjugat wurde durch Geiflitration gereinigt. Typische Enzymaktivitäten, die erhalten wurden, waren 150 bis 200 Einheiten/mg Konjugat.
- Mikrotitervertieftingen wurden mit Carboxypeptidase G2 beschichtet, und die monoclonalen Antikörper SB43 (gegen Carboxypeptidase G2 erzeugt) und SB 10 (gegen menschliches choriales Gonadotropin erzeugt) wurden in Verdünnung zugegeben und vor dem Absaugen inkubiert. Dann wurde ¹²&sup5;I -Anti-Maus-IgG zugegeben und während 30 Minuten inkubiert, gefolgt von Absaugen und Waschen. Die Vertieftingen wurden ausgeschnitten und in einem gamma- Zähler gezählt. Die unten angegebenen Ergebnisse zeigen keine signifikante Bindung von SB10 an die Carboxypeptidase-beschichteten Vertieflingen, jedoch zeigten alle verwendeten SB43- Verdünnungen hohe Zählungen, was auf Bindung an die Carboxypeptidase hindeutet. SB43, das durch Addition von Galactosegruppen modifiziert wurde, wurde in einer ähnlichen Verdünnung eingeschlossen und zeigte eine ähnliche Bindung wie nicht-modifizierter SB43.
- Die Mikrotiterplatte wurde mit 0,1 Mikrogramm CPG&sub2; pro Vertietüng beschichtet und über Nacht mit SB43 inkubiert. Der ¹²&sup5;I-Maus-IgG wurde dann eingeführt, die Platte wurde während einer Stunde inkubiert, gewaschen und radio-gezählt.
- Der Spiegel an Carboxypeptidase-G2-Aküvität in Plasma kann durch Beobachten der hydrolytischen Spaltung von Methotrexat, einem Folsäure-Analogon, in Pteroate und L-Glutamat überwacht werden. Wurde ein Konjugat an A5B7-F(ab')&sub2; -Carboxypeptidase G2 (25 Enzymeinheiten) intravenos injiziert und wurden Plasmaproben 20 Stunden später erhalten, so wurde eine signifikante Hydrolyse von Methotrexat beobachtet, die 1,12 bis 1,45 Enzymeinheiten /ml äquivalent war, wie durch die Stufen des spektrophotometrischen Ausdrucks gezeigt wurde.
- 19 Stunden nach A5B7F(ab')&sub2; -CPG2 wurde galactosylierter Anti-Carboxypeptidase (SB43-Gal 10) in Mäuse injiziert und Plasma, das 5 Minuten und 15 Minuten später entnommen wurde, verursachte keine signifikante Hydrolyse von Methotrexat, was zeigt, daß das Enzym inaktiviert worden war und/oder aus dem Plasma entfernt worden war.
- Carboxypeptidase G2 (44,4 mg) in 0,05M Natriumbicarbonatpuffer, pH 8,5 (1,5 ml), wurde mit Sulfosuccinimidyl-1-6-(biotinamid)hexanoat (292 µg in 73 µl Puffer) gemischt und bei Raumtemperatur während 3 Stunden belassen. Das Enzym wurde dann auf Sephadex G25 (eingetragenes Warenzeichen), equilibriert in 0,1 5M Natriumphosphatpuffer, pH 7,6, enthaltend 372 mg EDTA/Liter, getrennt, und das Volumen wurde auf 2,5 ml eingestellt. Das biotinylierte Enzym wurde dann während 3 Stunden mit einem 15fachen molaren Überschuß von in Tetrahydrofliran gelöstem Succinimidyl-4-(p-maleimidophenyl)butyrat (SMPB) behandelt, und der SMPB-Überschuß wurde durch Gelfiltration auf Sephadex G25 (eingetragenes Warenzeichen) entfernt. Das derivatisierte Enzym wurde dann an thioliertes F(ab')&sub2;-Fragment des A5B7-Antikörpers, wie in Beispiel 1 beschrieben, konjugiert.
- Affinitätsgereinigtes Avidin wurde, wie von Sigma Ltd. 10 bis 15 Einheiten/mg Protein, erhalten, verwendet. Die Mäuse erhielten 20 µg biotinyliertes A5B7-Carboxypeptidase-G2- Konjugat nach 1 Stunde, gefolgt von Avidin im Dosisbereich von 20 bis 500 µg. Es wurde eine schnelle Clearance der Enzymaktivität im Plasma beobachtet, vergleichbar der Clearance, die mit dem SB43-monoclonalen Antikörper in Referenzbeispiel 2 beobachtet wurde.
- Immunglobuline der IgG-Klasse, die verschiedene Spezifitäten auf ihren beiden Bindungsstellen tragen, können durch ein Fusionsverfahren, welches Hybridoma verwendet, die verschiedene Antikörper produzieren (Milstein C. & Cuello A.C., Nature, 305: 537-540, 1983; Sfaerz U.D. & Bevan M.J., Proc. Nat. Acad. Sci. USA 83:1453-1457, 1986) oder wie hier verwendet, durch chemische Konjugation einbindiger Präparationen eines jeden benötigten Antikörpers hergestellt werden. F(ab')&sub2;-Fragmente der Monodonalen SB 10 (Anti-Mensch-choriales Gonadotropin (Anti-hCG)) und A5B7 (anti-carzinoembryonisches Antigen (Anti-CEA)) wurden in Gegenwart von Arsenit reduziert. F(ab')&sub2;-Fragment (20 mg) in 0, iM Natriumphosphatpuffer, pH 7,6, (10 ml) wurde mit Natriumarsenit (12,4 mg), EDTA (3,72 mg) und 2-Mercaptoethylamin (1,13 mg) gemischt und bei Raumtemperatur belassen. Feste 5,5'-Dithio-bis-(2-nitrobenzoesäure) (19,8 mg) wurde zugegeben, und das Gemisch wurde bei etwa 20ºC während 18 Stunden belassen. Das Thionitrobenzoat-modifizierte Fab' (TNB-Derivat) wurde durch Gelflltration auf Sephadex G-25 (eingetragenes Warenzeichen) gereinigt, mit einer Ausbeute von etwa 70%, basierend auf der Proteinwiedergewinnung.
- Das TNB-Derivat von Anti-CEA (4,8 mg) in 5 ml 0, iM Natriumphosphatpuffer, pH 6,8, enthaltend lmm EDTA, wurde während 30 Minuten mit Mercaptoethylamin behandelt, um eine Endkonzentration von 10 mM zu ergeben. Das reduzierte TNB-Anti-CEA-Fab' wurde dann durch Gelfiltration auf Sephadex G-25 (eingetragenes Warenzeichen), equilibriert in 0, iM Natriumphosphatpuffer, pH 7,0, enthaltend 1mM EDTA, gereinigt. Das reduzierte TNB-Anti-CEA- Fab' wurde dann mit 4,9 mg (5 ml) TNB-Derivat von Anti-hCG während 16 Stunden inkubiert, und die Bildung von biospezifischem Antikörper wurde durch Gelfiltration auf einer Superose-S-12-Säule (eingetragenes Warenzeichen, Pharmacia) überwacht. Die Ausbeute war 20%, basierend auf dem Protein nach der Reinigung des biospezifischen Antikörpers auf der Superose-S-12-Säule (eingetragenes Warenzeichen). Die Fähigkeit dieses ¹²&sup5;I-markierten biospezifischen Antikörpers, in vivo zu funktionieren und an sein entsprechendes Antigen zu binden, wurde durch Injektion in Nacktmäuse, die entweder CEA-bildende LS174T-Tumore oder HCG-bildende CC3-Tumore trugen, gezeigt. 20 Stunden nach der Injektion betrugen die Verhältnisse an mittlerem Tumor zu Organ:
- (Die Konjugation von A5B7 und SB43 (Anticarboxypeptidase) wurde noch nicht durchgeführt, das obige Experiment zeigt jedoch die Beibehaltung der Bindungsstellenfiinktion.)
- Cyanomethyl 2,3 ,4,6-Tetra-O-acetyl-1-thio-b-D-galactopyranosid (400 mg) in wasserfreiem Methanol (10 ml) wurde mit 5,4 mg Natriummethoxid in 1 ml wasserfreiem Methanol bei etwa 20ºC während 48 Stunden behandelt. Es wurde eine IgG-Stammlösung in 0,25M Natriumboratpuffer, pH 8,5, in einer Konzentration von 1,3 mg/ml hergestellt. Da die Anzahl der an IgG konjugierten Galactosereste nicht bestimmt wurde, wurden Einheiten angenommen, die der Anzahl an Mikrolitern des aktivierten Galactosederivats, die zu 200 üg IgG in einer Konzentration von 1,3 mg/ml zugegeben wurden, entsprachen.
- Aliquots des aktivierten Galactosederivats (z.B. 300, 80, 40, 10, 5 und 2 µl) wurden in 3 ml Glasampullen verteilt und in einem Stickstoffstrom unter Vakuum zu einem glasigen Rückstand verdampft. 200 µg IgG (153 µl Stammiösung) wurden zu jedem Aliquot gegeben und gemischt, bis der Rückstand aufgelöst war. Nach 2 Stunden bei etwa 20ºC wurde die Lösung gegen 3 Wechsel an PBS (phosphatgepufferte Kochsalzlösung) dialysiert. Es wurden Tests durchgeflihrt, um zu bestimmen, welcher Galactosylierungsspiegel die effektivsten Ergebnisse ergab. Hinsichtlich der oben definierten Einheiten wurde gefilnden, daß 10 µl des aktivierten Galactosederivats, das zu 200 ug IGG zugegeben wurde, die befriedigendsten Ergebnisse ergab. Figur 1A zeigt die Blut- und Tumorspiegel bis zu 48 Stunden nach Injektion des monodonalen Antikörpers SB43 (Anticarboxypeptidase). A, native Form; B, glactosylierte Form. Es wurden weitere Untersuchungen durchgeffihrt, jeweils in Gruppen von vier Mäusen, die LS174T-Tumore trugen und das A5B7-F(ab')&sub2;-CP-(Carboxypeptidase G2)-Konjugat erhielten, nach 24 Stunden, gefolgt von SB43 (Anticarboxyperoxidase), das zum 10 µl Spiegel galactosyliert wurde (wie zuvor definiert) oder von Kochsalzlösung als Kontrolle, nach 1 Stunde, gefolgt von dem Bischlorbenzoesäure-N-lost-Prodrug 4-[Bis-(2-chlorethyl)amino]benzoesäureglutamid. Mäuse wurden in Intervallen nach der Administration des Prodrugs getötet, die Gewebe wurden extrahiert, und die Spiegel von Prodrug und aktivem Medikament wurden durch HPLC- Verfahren gemessen.
- Figur 1B zeigt die Spiegel des aktiven Medikaments in verschiedenen Geweben in Mäusen, die den SB43-Gal-10-Entfernungs-Antikörper ("clearing" -Antikörper) nicht erhalten hatten, im Vergleich zu solchen, die ihn erhalten hatten. In Abwesenheit des SB43-Gal-10-Clearing-Antikörpers waren die Spiegel des aktiven Medikaments signifikant niedriger als diejenigen, welche in Leber und Lunge geflinden wurden, jedoch waren in Tieren, welche den SB43-Gal-10-Clearing-Antikörper erhielten, die Tumorspiegel höher als in jeglichem anderem Gewebe.
- Als Teil des gleichen Experiments wurden zwei Gruppen an Mäusen, eine mit und eine ohne SB43-Gal-10, getötet, ohne daß sie das Prodrug erhielten. Die Gewebe wurden extrahiert und im Hinblick auf die Fähigkeit getestet, das Prodrug in ein aktives Medikament in vitro umzuwandeln. Die Ergebnisse sind in der Tabelle gezeigt und sind als Prozentsatz der injizierten Dosis an Carboxypeptidase pro Gramm Gewebe ausgedrückt.
- Wo das Antigen, welches einem intravenös verabreichten Antikörper entspricht, im Blut vorhanden ist, bilden sich Antigen-Antikörper-Komplexe, und diese beschleunigen die Clearance des Antikörpers aus dem Kreislauf in die retikubendothelialen Zellen. Eine beschleunigte Clearance von Anti-hCG-Antikörpem W14 und SB 10 findet statt, wenn diese in Nacktmause injiziert werden, welche CC3-hCG-sekretierende Tumore tragen, im Vergleich zum A5B7-Anti-CEA- Antikörper in LS174T-tragenden Mäusen, welche CEA auf LS174T-Zellmembranen exprimieren, nicht jedoch CEA in das Blut sekretieren.
- Figur 2A zeigt das Ergebnis der intravenösen Verabreichung von SB 1 0-F(ab')&sub2;-CP (50 Einheiten CP) zu 6 CC3-tragenden Nacktmäusen, gefolgt von der ersten von drei Injektionen (jeweils 10 mg) des Monomesylmonochlorbenzoesäure-N-lost-Prodrug 4-[(2-Chlorethyl)mesylamino)benzoesäureglutamid. Die zweite Injektion wurde nach 56 Stunden und die dritte nach 72 Stunden gegeben. Nach 2 Wochen war der Tumor nicht mehr länger nachweisbar, und die Mäuse blieben während 12 Wochen tumorfrei. Das Wachstum von CC3-Tumoren in 6 unbehandelten Mäusen ist ebenfalls gezeigt.
- Bemühungen, das Prodrug in LS174T-tragende Mäuse vor 120 Stunden nach der Gabe von 50 Einheiten A5B7-F(ab')&sub2;-CP einzuführen, flihrten zum Tod der Tiere, und es wurde gezeigt, daß dies auf eine persistierende Enzymaktivität im Blut zurückzuführen ist.
- Figur 2B zeigt die beschleunigte Clearance von 20 µg monodonaler ¹²&sup5;I-SB43-Anticarboxypeptidase aus dem Blut von A2G-Mäusen, wenn 77 µg des entsprechenden Antigens, Carboxypeptidase G2, 1 Stunde später verabreicht wurde, verglichen mit Kontrollen, welche das Antigen nicht enthielten.
- Diese Daten zeigen, daß eine beschleunigte Clearance eines verabreichten Antikörpers durch Verabreichung einer Substanz, welche das Epitop exprimiert, das der Bindungsstelle des Antikörpers entspricht, erreicht werden kann.
- 1 mg TCK9-humane Polyalbumin-Mikrosphären wurden mit einem 12,5M Uberschuß an Sulfo-MBS (basierend auf einer monomeren Einheit von 66 Kd) in einem Gesamtvolumen von 1 ml Phosphatpuffer, pH 7,8, während 2 Stunden bei etwa 20ºC derivatisiert. Das Gemisch wurde bei 3000 UpM während 3 Minuten zentrifügiert und in 1 ml Puffer resuspendiert und noch einmal wiedergewaschen. 1,5 mg ¹²&sup5;I-marklerter SB43 wurde durch einen 20M Überschuß an SPDP nach den Angaben des Herstellers (Pharmacia) bei etwa 20ºC thioliert. Die derivatisierten Mikrosphären wurden während 3 Minuten bei 3000 UpM zentrifügiert und dann in der thiolierten SB43-Lösung resuspendiert. Die Konjugation wurde durch Inkubieren des Gemisches bei 4ºC während 72 Stunden durchgeführt.
- Das Antikörper-Polyalbumin-Konjugat wurde von dem Reaktionsgemisch durch Zentrifügation bei 13.000 UpM (MSE Micro centaur) während 2 Minuten getrennt; das Pellet wurde in 250 µl steriler Kochsalzlösung zur Verwendung resuspendiert.
- Asialofetuin wurde Mäusen, welche LS174T-Xenotransplantate trugen, intravenös zum Zeitpunkt null und erneut nach 120 Minuten verabreicht. ¹²&sup5;I-A5B7, das zu 10 Einheiten galactosyliert war, wurde zum Zeitpunkt +5 Minuten verabreicht. Die Mäuse wurden in Intervallen getötet, und Gewebe wurden ausgeschnitten, und die radioaktiven Spiegel wurden gezählt. Nach 24 Stunden betrug das Tumor-Blutverhältnis 27,8:1 und das Tumor-Leberverhältnis 4,2:1. Alle anderen Gewebe zeigten sogar noch günstigere Verhältnisse. Es sollte erkannt werden, daß, während das Enzym, das von der Leber aufgenommen wird, schnell aktiviert wird, die Radioaktivität im Organ verbleibt.
Claims (13)
1. Kqnjugat, umfassend:
(a) einen Antikörper, ausgewählt aus dem Antikörper
A5B7 und dem Antikörper SBIO; gebunden an
(b) ein Enzym, ausgewählt aus Carboxypeptidase G2
(CPG2) und Nitroreduktase.
2. Konjugat nach Anspruch 1, umfassend den
A5B7-Antikörper, gebunden an das Carboxypeptidase-G2-Enzym.
3. Konjugat nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Antikörper ein
Fc-Teil fehlt.
4. konjugat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antikörper eine
F(ab')2-Struktur hat.
5. konjugat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antikörper an das
Enzym über eine ununterbrochene Peptidbindung gebunden
ist.
6. konjugat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antikörper
humanisiert ist.
7. Konjugat nach Anspruch 4, erhältlich durch Mischen
eines Maleimidderivats des Enzyms mit thioliertem
Antikörper A5B7-F(ab')2.
8. Konjugat nach Anspruch 4, erhältlich durch:
(i) Thiolierung des Antikörpers A5B7-F(ab')2 mit
S-Acetylthioglykolsäure-N-hydroxysuccinimidester (SATA);
(ii) Derivatisierung der Carboxypeptidase G2 mit
Succinimidyl-4-(p-maleimidophenyl) butyrat
(SMPB);
(iii) Zusammenmischen der Produkte von (i) und
(ii), um ein konjugat zu bilden; und
(iv) gegebenenfalls Reinigen des Konjugats.
9. Zweikomponentensystem, umfassend:
i) ein Konjugat, wie in einem der Ansprüche 1 bis 8
definiert; und
ii) ein Prodrug, das unter dem Einfluß des Konjugats
in ein cytotoxisches Medikament umwandelbar ist.
10. Zweikomponentensystem, umfassend:
i) ein Konjugat, wie in einem der Ansprüche 1 bis 8
definiert; und
ii) ein N-Lost-Prodrug, welches unter dem Einfluß
des konjugats in ein cytotoxisches Medikament
umwandelbar ist.
11. konjugat, wie in einem der Ansprüche 1 bis 8
definiert, zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung
des menschlichen oder tierischen körpers mittels Therapie.
12. konjugat wie in Anspruch 11 definiert, zur Verwendung
in einem Verfahren zur Behandlung einer malignen
Erkrankung.
13. Pharmazeutisches Mittel, umfassend ein wie in einem
der Ansprüche 1 bis 8 definiertes Konjugat.
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