专利名称:用于递送治疗剂的新型脂质和组合物的制作方法
技术领域:
本发明涉及使用脂质颗粒的治疗剂递送领域。具体地,本发明提供了有利于体内递送核酸的阳离子脂质和包含此类脂质的脂质颗粒,以及适合于体内治疗用途的核酸-脂质颗粒组合物。此外,本发明提供了制备此类组合物的方法以及使用此类组合物将核酸引入细胞的方法,例如以用于治疗各种疾病状况。相关技术描述治疗性核酸包括,例如小型干扰RNA(siRNA)、微RNA(miRNA)、反义寡核苷酸、核酶、质粒、免疫刺激性核酸、反义物(antisense)、antagomir、antimir、微RNA模拟物、 supermir.Ul衔接子和适体。此类核酸通过多种机制起作用。在siRNA或miRNA的情况下, 此类核酸可通过称为RNA干扰(RNAi)的方法下调特定蛋白质的细胞内水平。在将siRNA 或miRNA引入细胞质后,此类双链RNA构建体可结合称为RISC的蛋白质。siRNA或miRNA 的有义链从RISC复合体被移走,从而在RISC内提供了可识别并结合具有针对结合的siRNA 或miRNA的序列的互补序列的mRNA的模板。在结合互补mRNA后,RISC复合体切割mRNA并且释放切割的链。RNAi可通过相应的编码蛋白质合成的mRNA的靶向特异性破坏来提供特定蛋白质的下调。RNAi的治疗应用极其广泛,因为可用针对靶蛋白的任意核苷酸序列来合成siRNA 和miRNA构建体。迄今为止,siRNA构建体已在体外和体内模型中显示出特异性下调靶蛋白的能力。此外,目前正在临床研究中评估siRNA构建体。然而,目前siRNA或miRNA构建体面临的两个问题是,第一,其对血浆中的核酸酶消化的易感性和,第二,当作为游离siRNA或miRNA全身性施用时,其进入可在其中结合 RISC的细胞内区室的能力有限。可通过在分子内掺入经化学修饰的核苷酸连接体,例如硫代磷酸酯基团来稳定此类双链构建体。然而,此类化学修饰只提供有限的防核酸酶消化保护作用并且可减少构建体的活性。可通过使用载体系统诸如聚合物、阳离子脂质体或通过化学修饰构建体(例如通过共价连接胆固醇分子),来促进siRNA或miRNA的细胞内递送。 然而,需要改进的递送系统来增加siRNA和miRNA分子的潜能以及减少或消除对化学修饰的需要。反义寡核苷酸和核酶也可抑制mRNA翻译成蛋白。在反义构建体的情况下,此类单链脱氧核酸具有靶蛋白mRNA的序列的互补序列并且可通过Watson-Crick碱基配对结合所述mRNA。该结合阻止靶mRNA的翻译和/或触发所述mRNA转录物的RNA酶H降解。因此, 反义寡核苷酸具有起特异性作用(即,特定疾病相关蛋白的下调)的巨大潜能。迄今为止, 此类化合物已在若干体外和体内模型(包括炎性疾病、癌症和HIV的模型)中显示了前景 (综述于 Agrawal,Trends in Biotech. 14 :376-387 (1996)中)。反义还可通过与染色体 DNA的特异性杂交来影响细胞活性。目前正在进行数种反义药物的人高级临床评估。此类药物的靶包括bcl2和载脂蛋白B基因及mRNA产物。免疫刺激性核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸。在脱氧核糖核酸的情况下,已显示某些序列或基序在哺乳动物中引发(illicit)免疫刺激。此类序列或基序包括CpG基序、富含嘧啶的序列和回文序列。脱氧核糖核酸中的CpG基序据认为被内体受体toll样受体9(TLR-9)特异性识别,然后该受体触发先天性免疫和获得性免疫刺激途径。还报导了某些免疫刺激核糖核酸序列。此类RNA序列据认为通过结合toll-样受体6和7 (TLR-6 和TLR-7)来触发免疫激活。此外,也报导了双链RNA具有免疫刺激性并且据认为其通过与 TLR-3结合而被活化。关于治疗性核酸的使用的一个众所周知的问题涉及磷酸二酯核苷酸间键合的稳定性和该连接体对核酸酶的易感性。血清中外切核酸酶和内切核酸酶的存在导致具有磷酸二酯连接体的核酸的快速消化,从而治疗性核酸在血清存在的情况下或在细胞中可具有极短的半衰期。(Zelphati, 0.等人,Antisense. Res. Dev. 3 :323-338 (1993);和 Thierry, A. R.,等人,《Gene Regulation =Biology of Antisense RNA and DNA》 (Erickson, RP 禾口 Izant, JG编辑;Raven Press, NY(1992)的第147-161页)。由于这些和其它已知的问题, 目前正在研发的治疗性核酸不使用在天然核酸中发现的基本磷酸二酯化学。该问题已通过减少血清或细胞内降解的化学修饰得到部分克服。已测试了核苷酸间磷酸二酯桥(例如,使用硫代硫酸酯、甲基膦酸酯或氨基磷酸酯键)、核苷酸碱基(例如, 5-丙炔基-嘧啶类)或糖(例如,2’-修饰的糖)上的修饰(milmarm E.等人Antisense Chemical Modifications. Encyclopedia of Cancer,第 X 卷,第 64-81 页 Academic Press Inc. (1997))。其它研究人员已尝试使用2’ -5’糖键提高稳定性(参见,例如美国专利 No. 5,532,130)。已尝试了其它变化。然而,已证明这些溶液中没有一种完全令人满意,并且体内游离治疗性核酸仍然只具有有限的效力。此外,如上所述涉及的SiRNA和miRNA,问题归于治疗性核酸穿过细胞膜的能力有限(参见,Vlassov 等人,Biochim. Biophys. Acta 1197 :95-1082(1994))和在于与全身性毒性相关的问题,诸如补体介导的过敏反应、改变的凝固特征和血细胞减少(Galbraith等人,Antisense Nucl. Acid Drug Des. 4 :201-206 (1994)) 为了尝试提高效力,研究人员也已使用基于脂质的载体系统递送化学修饰或未修饰的治疗性核酸。在&切1^^,0和&01 1斤.C.,J. Contr. Rel. 41 :99-119(1996)中,作者提到阴离子(常规)脂质体、PH敏感性脂质体、免疫脂质体、融合脂质体和阳离子脂质/反义聚集体的使用。类似地,将siRNA于阳离子脂质体中全身性施用,已报导此类核酸-脂质颗粒在哺乳动物(包括非人灵长类动物)中提高了靶蛋白的下调(Zimmermarm等人,Nature441:111-114(2006))ο尽管取得该进步,但本领域仍然需要适合于一般性治疗用途的改良的脂质-治疗性核酸组合物。优选地,此类组合物可以以高效率封装核酸,具有高药物脂质比,保护封装的核酸在血清中免受降解和清除,适合于全身性递送以及提供封装的核酸的细胞内递送。此外,此类脂质-核酸颗粒应当具有良好的耐受性并且提供足够的治疗指数,以便以有效剂量的核酸进行的患者治疗不伴随针对患者的显著的毒性和/或风险。本发明提供了此类组合物,制备所述组合物的方法和使用所述组合物将核酸引入细胞(包括用于治疗疾病)的方法。
发明内容
本发明提供了新型阳离子脂质以及包含所述阳离子脂质的脂质颗粒。此类脂质颗粒还可包含活性剂并且按照本发明的相关方法用于将所述活性剂递送至细胞。在一个方面,本发明提供了脂质,其具有如下结构及其盐或异构体
权利要求
1.一种具有如下结构的脂质或其盐或异构体,
2.一种具有如下结构的脂质或其盐或异构体,
3.一种包含如权利要求1或2所述的脂质的脂质颗粒。
4.如权利要求3所述的脂质颗粒,其包含如权利要求2所述的脂质。
5.如权利要求3所述的脂质颗粒,其中所述颗粒还包含中性脂质和能够减少聚集的脂质。
6.如权利要求5所述的脂质颗粒,其中所述脂质颗粒主要包括a.如权利要求1或2所述的脂质;b.选自DSPC、DPPC、POPC,DOPE和SM的中性脂质;c.固醇;和d.PEG-DMG,其中摩尔比为约20-60%脂质5-25%中性脂质:25-55%固醇0. 5-15% PEG-DMG 或PEG-DMA。
7.如权利要求3所述的脂质颗粒,其还包含治疗剂。
8.如权利要求7所述的脂质颗粒,其中所述治疗剂是核酸。
9.如权利要求8所述的脂质颗粒,其中所述核酸是质粒。
10.如权利要求8所述的脂质颗粒,其中所述核酸是免疫刺激性寡核苷酸。
11.如权利要求8所述的脂质颗粒,其中所述核酸选自siRNA、反义寡核苷酸、微RNA、 antagomir、适体禾口核酶。
12.如权利要求11所述的脂质颗粒,其中所述核酸为siRNA。
13.一种药物组合物,其包括如权利要求8所述的脂质颗粒和药学上可接受的赋形剂、 载体或稀释剂。
14.一种调节细胞中靶基因的表达的方法,包括给细胞提供如权利要求7所述的脂质颗粒。
15.如权利要求14所述的方法,其中所述治疗剂选自SiRNA、antag0mir、反义寡核苷酸和能够表达siRNA、核酶、适体或反义寡核苷酸的质粒。
16.如权利要求14所述的方法,其中所述核酸是编码所述多肽或其功能性变体或片段的质粒,使得所述多肽或其功能性变体或片段的表达增加。
17.一种治疗以受治疗者中多肽过表达为特征的疾病或紊乱的方法,包括给所述受治疗者提供如权利要求13所述的药物组合物,其中所述治疗剂选自siRNA、微RNA、反义寡核苷酸和能够表达siRNA、微RNA、反义寡核苷酸的质粒,并且,其中所述siRNA、微RNA或反义 RNA包含与编码所述多肽的多核苷酸或其特异性杂交的多核苷酸。
18.一种治疗特征在于受治疗者中多肽表达不足的疾病或紊乱的方法,包括给所述受治疗者提供如权利要求13所述的药物组合物,其中所述治疗剂是编码所述多肽或其功能性变体或片段的质粒。
19.一种引发受治疗者中的免疫应答的方法,包括给所述受治疗者提供如权利要求13 所述的药物组合物,其中所述治疗剂是免疫刺激性寡核苷酸。
20.如权利要求19所述的方法,其中将所述药物组合物与疫苗或抗原组合提供给所述患者。
21.一种包含如权利要求9所述的脂质颗粒和与疾病或病原体相关的抗原的疫苗。
22.如权利要求22所述的疫苗,其中所述抗原是肿瘤抗原。
23.如权利要求22所述的疫苗,所述抗原是病毒抗原、细菌抗原或寄生虫抗原。
24.如权利要求7所述的脂质颗粒,其中所述摩尔比为52%脂质5%中性脂质30%固醇13% PEG-DMG。
25.如权利要求15所述的方法,其中所述靶基因选自因子VII、Eg5、PCSK9、TPX2、ap0B、 SAA、TTR、RSV、PDGF β 基因、Erb-B 基因、Src 基因、CRK 基因、GRB2 基因、RAS 基因、MEKK 基因、JNK基因、RAF基因、Erkl/2基因、PCNA(p21)基因、MYB基因、JUN基因、FOS基因、BCL-2 基因、细胞周期蛋白D基因、VEGF基因、EGFR基因、细胞周期蛋白A基因、细胞周期蛋白E基因、WNT-I基因、β -连环蛋白基因、c-MET基因、PKC基因、NFKB基因、STAT3基因、存活素基因、Her2/Neu基因、SORTl基因、XBPl基因、拓扑异构酶I基因、拓扑异构酶II α基因、ρ73 基因、p21(WAFl/CIPl)基因、p27 (KIPl)基因、PPMlD基因、RAS基因、小窝蛋白I基因、MIB I基因、MTAI基因、M68基因、肿瘤抑制基因和p53肿瘤抑制基因。
全文摘要
本发明提供了有利地用于将治疗剂体内递送至细胞的脂质颗粒的脂质。具体地,本发明提供了具有结构(I)的脂质,其中R1和R2在每一次出现时各自独立地为任选取代的C10-C30烷基、任选取代的C10-C30烯基、任选取代的C10-C30炔基、任选取代的C10-C30酰基或-连接体-配体;R3为氢、任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C2-C10烯基、任选取代的C2-C10炔基、烷基杂环、烷基磷酸酯、烷基硫代磷酸酯、烷基二硫代磷酸酯、烷基膦酸酯、烷基胺、羟烷基、ω-氨烷基、ω-(取代的)氨烷基、ω-磷酸烷基、ω-硫代磷酸烷基、任选取代的聚乙二醇(PEG、mw 100-40K)、任选取代的mPEG(mw 120-40K)、杂芳基、杂环或连接体-配体;以及E为C(O)O或OC(O)。
文档编号A61K31/01GK102361650SQ200980154346
公开日2012年2月22日 申请日期2009年11月10日 优先权日2008年11月10日
发明者凯兰托塔提尔·G·拉吉夫, 史蒂芬·安塞尔, 拉克斯曼·埃尔特普, 穆萨斯瓦米·加雅拉曼, 莫提亚·马诺哈兰, 陈建新 申请人:阿尔尼拉姆医药品有限公司