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公開番号2025026505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2024210846,2022564329
出願日2024-12-04,2021-04-23
発明の名称GPERタンパク質分解ターゲティングキメラ
出願人ユニヴァーシティオブアイオワリサーチファウンデーション,University of Iowa Research Foundation
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C07J 41/00 20060101AFI20250214BHJP(有機化学)
要約【課題】Gタンパク質共役エストロゲン受容体(GPER)を不活性化することができるPROTACを提供する。
【解決手段】E3ユビキチンリガーゼリガンドに連結されたリンカーに連結されたGタンパク質共役エストロゲン受容体(GPER)リガンドを含む分子、及びその分子を使用する方法が提供される。一実施形態では、GPERリガンドはエストラジオールであり、E3ユビキチンリガーゼリガンドは(S,R,S)-AHPCである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
明細書に記載の発明。

発明の詳細な説明【背景技術】
【０００１】
疫学的、臨床的及び前臨床的証拠は、乳がんがエストロゲン駆動型の悪性腫瘍であることを示唆している（Ｇｅｒｍａｉｎｅｔａｌ．，２０１１；Ｐａｒｌｅｔａｌ．，２０１８；Ｒｏｔｈｅｎｂｅｒｇｅｒｅｔａｌ．，２０１８；Ｒｕｇｏｅｔａｌ．，２０１６；Ｙｕｅｅｔａｌ．、２０１６）。これは、抗エストロゲン剤が早期ＥＲ（＋）乳がんの効果的な補助療法として広く成功していることを説明している（ＤｅＰｌａｃｉｄｏｅｔａｌ．，２０１８；Ｔｒｅｍｏｎｔｅｔａｌ．，２０１７）。エストロゲン作用に拮抗するために、２つのクラスの薬剤が使用され、それらは１）アロマターゼを阻害する化合物（アロマターゼ阻害剤、ＡＩ）、アンドロゲンをエストロゲンに変換する酵素、及び２）エストロゲンとＥＲの相互作用を競合的にブロックするエストロゲン模倣薬（ＥＲアンタゴニスト）である。効果をもたらすためには、ＡＩ又はＥＲアンタゴニストを３～５年又はそれ以上の長期にわたる投薬スケジュールで投与する必要がある。最終的に、抗エストロゲン療法の長期使用は、更年期症状、骨粗鬆症、骨痛、関節痛などの望ましくない、時には耐え難い副作用を伴う（Ｙａｎｇｅｔａｌ．，２０１３）。さらに、ＥＲアンタゴニストの長期使用は、子宮内膜がん（Ｈｕｅｔａｌ．，２０１５；Ｊｏｎｅｓｅｔａｌ．，２０１２）及び血栓症（Ｃｏｓｍａｎｅｔａｌ．，２００５）のリスクの増加に関連する。
続きを表示（約 6,400 文字）【０００２】
ｄｅｎｏｖｏの又は獲得した薬剤耐性は、抗エストロゲン療法の使用をさらに制限し、治療を受けた患者の２０％以上で耐性が発生する（Ａｕｇｕｓｔｏｅｔａｌ．，２０１８；Ｃｌａｒｋｅｅｔａｌ．，２００１；Ｈａｑｕｅｅｔａｌ．，２０１９；Ｌｅｉｅｔａｌ．，２０１９）。ｄｅｎｏｖｏ耐性は、診断時のＥＲ発現における腫瘍内不均一性に起因し（Ｒｅｉｎｈａｒｄｔｅｔａｌ．，２０１７）、獲得耐性は、治療中に抗エストロゲン剤によって加えられる選択圧によって進化する腫瘍の不均一性を反映している。例としては：ａ）薬物－受容体相互作用の喪失（Ｆａｎｅｔａｌ．，２０１５）又はエストロゲン非依存性ＥＲ媒介遺伝子トランス活性化の促進（Ｂａｒｏｎｅｅｔａｌ．，２０１０；ＧＲＣＩＡ－Ｂｅｃｅｒｒａｅｔａｌ，２０１２）をもたらす突然変異の選択を促進する突然変異の選択、ｂ）ＥＲプロモーターのエピジェネティックなサイレンシング（Ａｃｈｉｎｇｅｒ－Ｋａｅｃｋｅｅｔａｌ．，２０２０）、及びｃ）細胞周期活性（Ｔｈｎｇａｖｅｌｅｔａｌ．，２０１１）又は上皮成長因子受容体（ＥＧＦＲ）の下流のシグナル伝達活性（Ｇｕｉｌａｎｏｅｔａｌ．，２０１１）を調節することによってエストロゲン非依存性の成長を促進する代償性遺伝子（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙｇｅｎｅｓ）の転写アップレギュレーションが挙げられる。抗エストロゲン耐性のさらに別のメカニズムは、Ｇタンパク質共役エストロゲン受容体（ＧＰＥＲ）によって提供される。この最近評価されたエストロゲン受容体は、乳がんの生物学と治療にとって明らかに重要である（Ｒｏｕｈｉｍｏｇｈａｄｍｅｔａｌ．，２０２０）。主に細胞内に存在し、リガンド誘導性転写因子として機能する核内エストロゲン受容体とは異なり、ＧＰＥＲは原形質膜及び細胞内膜に位置し、アデニル酸シクラーゼの活性化（Ｆｉｌａｒｄｏｅｔａｌ．，２０００２）及びＥＧＦＲのトランス活性化（Ｆｉｌａｒｄｏｅｔａｌ．，２０００）を含む迅速なプレゲノム作用を促進するＧｓ共役７回膜貫通型受容体である。ＧＰＥＲの刺激は、Ｒａｓ、ＰＩ３Ｋ、ＡＫＴ、及びＥｒｋ１／２などのＥＧＦＲの下流にあるシグナル伝達エフェクターの活性化に寄与し、細胞増殖、生存、浸潤、及び内分泌療法に対する抵抗性に関与している（Ｐｅｐｅｒｍａｎｅｔａｌ．，２０１９）。原発性乳房腫瘍におけるＧＰＥＲ発現の分析は、その存在が疾患の進行（Ｆｉｌａｒｄｏｅｔａｌ．，２００６）、乳がん幹細胞の生存（Ｃｈａｎｅｔａｌ．，２０２０）、及びタモキシフェン耐性（Ｉｇｎａｔｏｖｅｔａｌ．，２０１１；Ｒｏｕｈｉｍｏｇｈａｄａｍｅｔａｌ．，２０１８；Ｙｉｎｅｔａｌ．，２０１７）と関連していることを示している。さらに、その発現は、ＥＲ、ＰＲ、及びｈｅｒ－２／ｎｅｕを欠くトリプルネガティブ乳がんにおいて一般的に保持される（Ｓｔｅｉｍａｎｅｔａｌ．，２０１３）。したがって、ＧＰＥＲは、エストロゲン応答性のＥＲ中心の見方を広げ（Ｆｉｌａｒｄｏｅｔａｌ．，２０１８）、乳がんの補助療法の合理的な割付けを導くバイナリルーブリックを混乱させる。「部分的な」（タモキシフェン）及び「純粋な」（フルベストラント及びラロキシフェン）ＥＲアンタゴニストがＧＰＥＲアゴニストとして機能するため（Ｆｉｌａｒｄｏｅｔａｌ．，２０００；Ｐｅｔｒｉｅｅｔａｌ．，２０１３）、これは内分泌療法を受けている患者にとって特に重要である。
【０００３】
現在の臨床ガイドラインでは、内分泌抵抗性乳がんの二次治療としてフルベストラントの使用が推奨されている（Ｎａｔｈａｎｅｔａｌ．，２０１７；Ｓａｍｍｏｎｓｅｔａｌ．，２０１９）。フルベストラントは、ＥＲの競合的阻害剤として機能するだけでなく、選択的ＥＲ分解薬（ＳＥＲＤ）としても機能するエストロゲン模倣薬である（Ｐｉｋｅｅｔａｌ．，２００１）。フルベストラントは、このクラスで唯一のＦＤＡ承認薬であり、ＥＲに結合すると、関連する熱ショックシャペロンタンパク質との相互作用が不安定になり、２６ＳプロテアソームでＥＲが分解される（Ｃａｌｌｉｇｅｅｔａｌ．，２００６）。このように、フルベストラントは薬剤標的のバイオアベイラビリティを低下させるように作用することで、二次薬剤耐性のリスクを低減する。しかし、フルベストラントの主な制限は、経口投与後のバイオアベイラビリティが低いため、痛みを伴う毎月の筋肉内注射が必要なことである（Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎｅｔａｌ．，２００７）。
【０００４】
ＥＲを選択的に分解する方法は、ユビキチン－プロテアソーム経路を利用するタンパク質分解ターゲティングキメラ（ＰＲＯｔｅｏｌｙｔｉｃＴＡｒｇｅｔｉｎｇＣｈｉｍｅｒａｓ：ＰＲＯＴＡＣ）の使用によって達成された（Ｃｙｒｕｓｅｔａｌ．，２０１１；Ｈｕａｎｇｅｔａｌ．，２０１６）。通常、ＰＲＯＴＡＣは、目的のタンパク質をユビキチン化機構に直接結合するように作用する２つの機能的結合ドメインからなるヘテロ二機能性化合物である。それらは、化学的スペーサーを介してＥ３ユビキチンリガーゼ認識モチーフに結合された標的ドメインで構成されている。結合すると、ＰＲＯＴＡＣはその標的をポリユビキチン化し、分解のために２６Ｓプロテアソームに向ける。ＰＲＯＴＡＣは、広範囲の細胞質、核、及び原形質膜タンパク質を標的とするために使用されてきたという利点を提供する（Ｓｕｎｅｔａｌ．，２０１９）。効率的なＰＲＯＴＡＣ分解ではあるが、標的化及びＥ３リガーゼ動員ドメインの空間的配置を最適化するための体系的なアプローチが必要である（Ｂｏｎｄｅｓｏｎｅｔａｌ．，２０１８）。ＰＲＯＴＡＣは、目的の標的タンパク質に対して高い特異性と処理能力を提供するという追加の利点を提供する。したがって、標的分子の濃度を効果的に減らし、薬剤耐性変異体が進化する可能性を低下させる。この戦略は、ＥＲのダウンモジュレートに成功裏に使用されており、ＥＲ－ＰＲＯＴＡＣは、それぞれ異なる化学的スペーサーでタンパク質又は小分子Ｅ３リガーゼ動員モチーフに結合された１７β－エストラジオール（１７ｂ－Ｅ２）（Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ－Ｇｏｎｚａｌｅｓｅｔａｌ．，２００８）、エンドキシフェン（Ｄｒａｇｏｖｉｃｈｅｔａｌ．，２０２０）、ラロキシフェン（Ｈｕｅｔａｌ．，２０１９）、及びタモキシフェン（Ｆａｎ，２０２０）を含む様々なエストロゲン誘導体からなる標的ドメインと共に開発されている。ＥＲα、ＥＲβ、及びＧＰＥＲは、天然及び合成エストロゲンに対する結合親和性が異なるが（Ｐｒｉｓｓｎｉｔｚｅｔａｌ．，２０１５）、低ナノモル範囲での解離定数の測定ではそれぞれ１７β－エストラジオール（Ｅ２）に対して高い結合親和性を示す。
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、Ｇタンパク質共役エストロゲン受容体（ＧＰＥＲ）を不活性化することができるＰＲＯＴＡＣを提供する。一実施形態では、本開示は、ＧＰＥＲを不活性化することができる、又は活性化しない、経口送達される小分子ＰＲＯＴＡＣを提供し、これは、例えば、最も治療が困難な乳がんの１つであるトリプルネガティブ乳がん（ＴＮＢＣ）などのがんを治療するのに有用である。ＴＮＢＣは、有効な治療標的がなく、一般的に（ＴＮＢＣの８０％超で）ＧＰＥＲを発現するタイプの乳がんである。本明細書に開示されるＧＰＥＲ－ＰＲＯＴＡＣは、例えばＴＮＢＣにおけるＧＰＥＲのタンパク質分解を増強することで、がんの進行を遅延又は阻害し、したがって内分泌療法をＴＮＢＣに使用できることを証明する。ＧＰＥＲ－ＰＲＯＴＡＣは、例えば、現在内分泌療法に不適格であると判断されている患者における他のタイプの乳がん又は婦人科がんなどの他のがんにも有用であり得る。ＧＰＥＲ－ＰＲＯＴＡＣは、既存の治療法（例えば、アロマターゼ阻害剤）と組み合わせて使用することもできる。一実施形態では、ＧＰＥＲ－ＰＲＯＴＡＣは経口送達される。一実施形態では、ＧＰＥＲ－ＰＲＯＴＡＣは、ＥＲα、ＥＲβ及びＧＰＥＲと相互作用し、それらを分解するＥ２ベースのＰＲＯＴＡＣ、例えばＵＩ－ＥＰ００１又はＵＩ－ＥＰ００２）であり、例えばそれは総エストロゲン受容体阻害剤である。一実施形態では、二重特異性ＰＲＯＴＡＣは原形質膜及び細胞内エストロゲン受容体と相互作用し、ユビキチン－プロテアソーム依存性分解を促進する。
【０００６】
ＧＰＥＲを不活性化するためのＰＲＯＴＡＣは、例えば、［３Ｈ］－１７β－エストラジオール（１７β－Ｅ２）をトレーサーとして使用した競合的放射性受容体結合アッセイを使用して評価され、標的細胞、例えば乳がん細胞の原形質膜におけるＧＰＥＲ特異的結合を決定する。ＧＰＥＲを不活性化するためのＰＲＯＴＡＣは、乳がん細胞株などのがん細胞株でＧＰＥＲのプロテアソーム分解を促進する能力、及び小さな原発性ＴＮＢＣ腫瘍を使用した自然発生がんモデルなどの動物モデルでの抗発がん効果についても評価される。本明細書に開示されるように、ＧＰＥＲを不活性化するための例示的なＰＲＯＴＡＣであるＵＩＥＰ００１は、天然及び組換えＧＰＥＲ原形質膜タンパク質を減少させ、ＨＡ－ＧＰＥＲの定常状態発現を減少させるが、ＨＡ－β１ＡＲは減少させないことが示された。
【０００７】
一実施形態では、本開示は、Ｅ３リガーゼのリガンドに結合したＧタンパク質共役エストロゲン受容体（ＧＰＥＲ）リガンドを提供する。一実施形態では、本開示は、リンカーに結合した、例えば共有結合を介して化学的に連結されたＧタンパク質共役エストロゲン受容体（ＧＰＥＲ）リガンドを提供し、これはさらに、例えば共有結合を介してＥ３リガーゼのリガンドに結合される。一実施形態では、ＧＰＥＲリガンドは、１７β－エストラジオール、エストロン、フィトエストロゲン、キセノエストロゲン、エストリオール、エストリオール３－硫酸、エストリオール１７－硫酸、Ｇ－１、Ｇ－１５、Ｇ－３６、ゲニステイン又はケルセチンを含む。一実施形態では、フィトエストロゲンは、フラボン、イソフラボン、リグニンサポニン、クメスチン、又はスチルベンを含む。一実施形態では、ＧＰＥＲリガンドは、ビスフェノール、アルキルフェノール、メトキシフェノール、ポリ塩化ビフェニル、又はダイオキシンを含む。一実施形態では、ＧＰＥＲリガンドはＧＰＥＲアンタゴニストである。一実施形態では、ＧＰＥＲリガンドはＧＰＥＲアゴニストである。一実施形態では、ＧＰＥＲリガンドは、２－シクロヘキシル－４－イソロピル－Ｎ－（４－メトキシベンジル）アニリンではない。一実施形態では、ＧＰＥＲＰＲＯＴＡＣは式（ＩＩ）又は（ＩＩＩ）を有しない。一実施形態では、ＧＰＥＲリガンドは２－シクロヘキシル－４－イソプロピル－Ｎ－（４－メトキシベンジル）アニリンを含む。一実施形態では、ＧＰＥＲリガンドはＥＲに結合しない。一実施形態では、Ｅ３リガーゼリガンドはフォン・ヒッペルリガーゼ（ＶＨＬ）リガンドである。一実施形態では、Ｅ３リガーゼリガンドは、レナリドマイド、ポマリドマイド、イベルドマイド、（Ｓ，Ｒ，Ｓ）－ＡＨＰＣ、サリドマイド、ＶＨ－２９８、ＣＣ－８８５、Ｅ３リガーゼリガンド８、ＴＤ－１０６、ＶＬ２８５、ＶＨ０３２、ＶＨ１０１、ＶＨ２９８、ＶＨＬリガンド４、ＶＨＬリガンド７（Ｓｃｈｅｅｐｓｔｒａｅｔａｌ．，Ｃｏｍｏｕｔ．Ｓｔｒｕｃｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．Ｊ．，１７：１６０（２０１９）参照、その開示は参照により本明細書に組み込まれる）、ＶＨＬ－２リガンド３、Ｅ３リガーゼリガンド３、Ｅ３リガーゼリガンド２、セレブロン、ＣＣ－１２２、又はＢＣ－１２１５を含む。一実施形態において、リンカーは、２～２００個の原子を有する鎖を有する。一実施形態において、リンカーは、５～２５個の原子を有する鎖を有する。一実施形態では、リンカーは、２５～５０個の原子を有する鎖を有する。一実施形態では、リンカーは、３０～５０個の原子を有する鎖を有する。一実施形態では、リンカーは、５０～１００個の原子を有する鎖を有する。一実施形態では、リンカーはアルキルリンカーである。一実施形態では、リンカーはヘテロアルキルリンカーである。一実施形態では、リンカーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、例えば、２、３、４、又は５個のＰＥＧ単位、及び任意選択で、アミド基などの１つ以上の他の基を含む。一実施形態では、リンカーは、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、又は１５個のＰＥＧ単位、及び任意選択でアミド基などの１つ以上の他の基を含む。一実施形態では、リンカーは、切断可能なＰＥＧリンカー、例えば、ジスルフィド結合を有するものを含む。一実施形態では、リンカーは、脊椎動物細胞の膜にまたがることができる長さのものであり、例えば、少なくとも５～１０ｎｍの長さである。一実施形態では、リンカーは、少なくとも３個のＰＥＧ単位、例えば（ＯＣＣ）
３
を含む。一実施形態では、リンカーは、少なくとも４個のＰＥＧ単位、例えば（ＯＣＣ）
４
を含む。一実施形態では、リンカーは、少なくとも５個のＰＥＧ単位を有する。一実施形態では、リンカーはＣ
１
～Ｃ
１０
アルキル（ＰＥＧ）ｎ．少なくとも４個のＰＥＧ単位、例えば（ＯＣＣ）
４
を含む。一実施形態では、リンカーは（ＰＥＧ）
ｎ
ＮＨ（ＣＯ）（ＰＥＧ）
ｍ
を含み、ｎ及びｍは独立して１～１５である。一実施形態では、ｎ及びｍは独立して３～１０である。一実施形態では、ｎは５～１０であり、ｍは３～６である。
【０００８】
一実施形態では、リンカーは、ＧＰＥＲリガンドとＥ３ユビキチンリガーゼリガンドとの間の直線経路で数えて５～２００個の原子の鎖長を有する主鎖を有する。一実施形態では、リンカーは、ＧＰＥＲリガンドとＥ３ユビキチンリガーゼリガンドとの間の直線経路で数えて、１５～５０個の原子の鎖長を有する主鎖を有する。一実施形態では、リンカーは、ＧＰＥＲリガンドとＥ３ユビキチンリガーゼリガンドとの間の直線経路で数えて２０～５０個の原子の鎖長を有する主鎖を有する。一実施形態において、リンカーは、ＧＰＥＲリガンドとＥ３ユビキチンリガーゼリガンドとの間の直線経路における結合長を合計することにより決定された計算長で８～３００オングストロームの長さを有する主鎖を有する。
【０００９】
一実施形態では、リンカーは、ＧＰＥＲリガンドとＥ３ユビキチンリガーゼリガンドとの間の直線経路における結合長を合計することにより決定された計算長で２５～７５オングストロームの長さを有する主鎖を有する。一実施形態では、リンカーは
【００１０】
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（【００１１】以降は省略されています）

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