[发明专利]抗HER2亲合体靶向光敏剂的合成和应用

说明书

本发明公开了一种抗HER2亲合体靶向光敏剂的合成和应用，光敏剂如通式(Ⅰ)所示，在所述光敏剂中，作为靶向配基的抗HER2亲合体通过具有酸性氨基酸片段的PEG连接部分(Linker)与光敏部分(PS)连接；研究发现，抗HER2亲和体分子偶联的光敏剂分子与抗体偶联的光敏剂分子相同，具有很好的选择性和肿瘤富集能力，并且在一次给药的情况下肿瘤被全部治愈；PS‑Linker‑Z_HER2(Ⅰ)。

技术领域

本申请涉及具有肿瘤靶向性的光敏剂、其制备方法及其在肿瘤光动力治疗和肿瘤成像诊 断中的应用。在所述光敏剂中，作为靶向配基的Z_HER2通过任选地具有酸性氨基酸片段的聚 乙二醇(PEG)作为连接部分与作为光敏部分焦脱镁叶绿酸a(Pyro)连接。

背景技术

人表皮生长因子受体2(HER2)是癌症的重要治疗靶标。它在多种肿瘤中过表达，包括 约25–30％的乳腺癌，20–24％的胃癌和其他癌症，而在正常成人组织中的表达水平最低。HER2 蛋白的过表达可促进肿瘤的生长和转移，并伴有不良的预后。多年来，人们已经成功开发出 了非常有效的针对HER2蛋白的药物作为肿瘤治疗的靶标，尤其是抗体分子，例如曲妥珠单 抗(heceptin赫赛汀)，帕妥珠单抗(pertuzumab)和抗体药物结合物曲妥珠单抗与细胞毒药物 DM1(美登素衍生物)偶联而成的T-DM1，它们已经被广泛使用。由于这些药物的临床应用， HER2阳性肿瘤的临床治疗结果也得到了极大的改善。然而，这些常规抗体药物的临床使用 中仍然存在许多缺点。抗HER2抗体治疗后，大多数患者仍无法完全治愈，而且大量HER2 阳性患者会变得非常虚弱，甚至对这些抗体药物也没有反应。如何开发新的药物分子以进一 步提高靶向HER2的肿瘤的治疗作用具有重要的临床意义。

2011年，Mukeyam等人将抗HER2抗体曲妥珠单抗与光敏剂分子IR700连接，制备了与 抗体偶联的光敏剂分子。在动物模型中，该分子具有理想的肿瘤识别和选择以及理想的肿瘤 富集。在单次剂量与单次光刺激后，该光敏分子可以通过称为光动力疗法(PDT)的方法极 大地重复异种移植肿瘤的生长。基于这种新型的肿瘤典型光敏剂分子的PDT可以大大减少对 正常组织的损伤，并且由于抗体的富集作用还可以增加对肿瘤的杀伤能力，这种新型的具有 高肿瘤选择性的光敏剂为抗HER2阳性肿瘤治疗提供了非常好的新策略，并且为新抗体药物 的设计提供了新概念。目前，它正在三期临床试验中进行测试，并有望在不久的将来被批准 为临床。

然而，在这种类型的抗体缀合的光敏剂分子的临床应用中可能存在一些潜在的问题。抗 体的分子量相对较大，因此对实体瘤的渗透性相对较弱。同时，血液中的抗体分子的半衰期 较长，导致光敏分子在人体内长时间滞留，对皮肤和眼睛产生光毒副作用，患者必须长时间 避光。此外，抗体分子和光敏剂之间的偶联反应是非常复杂的，因为抗体分子具有许多能够 参与偶联反应的官能团，因而得到的总是随机位点缀合的混合物。

此外，由于IR700结构复杂制备相对困难，商业购买价格非常昂贵，而焦脱镁叶绿酸a (Pyro)可以通过几个简单的转化步骤轻松地从叶绿素分子制备，而且其分子结构相对稳定。 因此，我们使用容易获得的Pyro分子作为光敏部分，基于抗体结合策略构建靶向光敏剂分子， 则可以进一步提高制备的便利性。

亲和体分子(Affibody)是一种可以通过人工基因工程获得的亲和体蛋白。与抗体分子相 比，亲和体分子的结构要简单得多，并且分子量要小得多，只有58个氨基酸(约7kDa，比 抗体小20倍)。然而，通过人工基因工程，人们可以轻松获得具有极高亲和力的亲和体分子， 而且获得的亲和体分子不含半胱氨酸残基，因此在分子末端引入一个半胱氨酸，可以实现与 小分子化合物的高特异性偶联。由于这个原因，亲和体分子有时被用来替代抗体分子以执行 其与受体蛋白的亲和结合功能，其中包括一些与HER2具有高结合力的亲和体分子。例如， 针对HER2受体具有约60pM的平衡解离常数的抗HER2亲和体分子Z_HER2：2891及其类似 物成为抗体的有用替代物，可作为靶向剂与Tc同位素偶联用于HER2阳性肿瘤的临床诊断， 目前，该偶联物处于二期临床试验中，显示出良好的临床潜力。