CN110087638A - 微小rna-195组合物及其在眼科疾病中的应用 - Google Patents

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Abstract

用于治疗糖尿病性视网膜病的方法和组合物，其是使用包覆于纳米颗粒或囊泡内部或上方的微小RNA‑195的眼用局部用制剂。

Description

微小RNA-195组合物及其在眼科疾病中的应用
背景技术
糖尿病性视网膜病变(Diabetic retinopathy,DR)目前的治疗方式为眼内注射抗VEGF药物、雷珠单抗和贝伐单抗基本原理是糖尿病性视网膜病变晚期的新血管形成会导致眼底水肿。
sema3A是糖尿病性视网膜病变的早期诱导物(Cerani A et al.Neuron-derivedsemaphorin 3A is an early inducer of vascular permeability in diabeticretinopathy via neuropilin-1.Cell Metab.2013Oct 1；18(4):505-18)。sema3A在视网膜神经细胞中被制造，其可促进血管通透性进而导致视网膜水肿，此为糖尿病性视网膜病变的特征。
我们先前报导微小RNA-195可以抑制sema3A的表达，从而产生某些神经保护作用(US 9315812)，并且微小RNA-195可以抑制炎症(Wang et al.MicroRNA-195regulatesvascular smooth muscle cell phenotypes and prevents neointimalformation.Cardiovasc Res.95(4):517-26,2012)。
微小RNA-195已被报导可调节糖尿病性视网膜病变中SIRT1介导的变化，(Mortuzaet al.,Diabetologia.2014May；57(5):1037-46)。该团队报导高糖会导致HREC和HMEC中微小RNA-195的表达水平增加和SIRT1表达水平降低。转染微小RNA-195拮抗剂并强制表达SIRT1可阻止前述的变化，而转染微小RNA-195模拟物则会产生高葡萄糖样作用
微小RNA-410已被报导可藉由局部递送微小RNA基因(DNA)来降低VEGF的表达并抑制氧诱导的视网膜新血管形成，(Chen et al.,PLoS One.2014；9(4):e95665)。微小RNA-410。
WO 2016151287公开了使用微小RNA-122、微小RNA-374b或微小RNA-152、或微小RNA-195的抑制剂可治疗子癎前症
发明内容
本发明之一态样是提供一种眼用局部用的微小RNA-195的制剂。
在实施例中，
-微小RNA可被包覆于颗粒或囊泡内部或上方，可选自脂质体递送系统[比如，于二十六烷基磷酸酯-四亚乙基五胺的聚阳离子脂质体(TEPA-PCL)、脂质复合物(例如DOTMA/胆固醇/TPGS脂质复合物或DDAB/胆固醇/TPGS脂质体复合物)、阳离子脂质体-透明质酸(LPH)纳米颗粒]、聚乙烯亚胺(PEI)或聚乙烯亚胺偶联物、树枝状聚合物、聚酰胺、聚乳酸与聚甘醇酸共聚物(PLGA)纳米颗粒、去端肽胶原、胞外泌体和二氧化硅纳米颗粒所组成之群组；
-微小RNA可被包覆于颗粒或囊泡内部或上方，其中颗粒或囊泡为线性聚乙烯亚胺与双氰胺(dicyandiamide)接合所形成的聚二甲双胍(polymetformin)；
-微小RNA的浓度可为0.1-1000μM或1-100μM；
-制剂可呈一眼用凝胶、一软膏、一悬浮液或一溶液的形式。(润滑剂)；
-制剂可呈一聚合物固体或一半固体的形式，其中聚合物固体或半固体的形式是选自一薄膜、一镜片、一粉片或一微球；
-制剂可呈一聚合物固体或一半固体的形式，其中聚合物固体或半固体的形式为一水凝胶隐形眼镜；
-制剂可为单位剂量形式，其中单位剂量形式为一搭载的隐形眼镜、一眼药水、一长效药物或一眼用乳剂；
-制剂可被包装于一眼药水分装器中(例如眼药瓶、吸量管等)；
-制剂可更包含可直接局部施用于眼部的一赋形剂，其中赋形剂包含一眼科适合的清晰度物质、一pH缓冲液、一调整渗透压的物质、一调整粘稠度的物质、一维持稳定度的物质和一保持无菌的物质等；及/或
-制剂可更包含另一种不同的眼科药物，较佳地为治疗视网膜病变的药物、抗老年性黄斑病变(AMD)的药物或抗VEGF药物，更佳地，为抗糖尿病性视网膜病变的药物；
本发明之另一态样是在提供一种使用前段所述制剂的方法，包含将制剂施用于眼睛，例如患有眼部病变的患者，所述眼部病变可为老年性黄斑病变(AMD)或视网膜病变，所述视网膜病变可为糖尿病性视网膜病变。
本发明之再一态样是在提供一种治疗眼睛的方法，所述方法包含向眼睛局部递送微小RNA-195。
在实施例中；
-眼睛被确诊患有一眼部疾病或一眼部病变，特别是视网膜病变，例如糖尿病性视网膜病变或老年性黄斑病变(AMD)，特别是可用抗VEGF药物治疗的湿式AMD，或与视网膜损伤/退化有关的创伤性头部损伤；及/或
-方法可更包含检测眼睛的改善结果或眼部疾病或眼部病变的减轻。
本发明包括本文所述的特定实施方式的所有组合，亦即每一组合已被详尽描述。
附图说明
第1图为糖尿病大鼠眼球中微小RNA-195(miR-195)的表现水平降低超过50％。
第2图为眼球内(玻璃体)的注射计画表。
第3a图至第3f图。(a)视基底影像显示施用安慰剂(polymet+阴性对照微小RNA)的大鼠的血管比施用SEMA001的大鼠(微小RNA-195纳米颗粒制剂)。(b)玻璃体内注射SEMA001完全抑制外渗(比较第3条长条和第1条长条)。ns表示无统计学差异(c-d)玻璃体内注射SEMA001降低VEGFA和VEGFR2的表现水平，(e)降低sema3A的表现水平和(f)恢复紧密连接密蛋白-5的表现水平。*表示p<0.05。
第4图为眼部局部给药计画表
第5a图至第5f图。(a)为一对代表性的眼球。越多外渗的眼球呈现越深的蓝色。代表越浅的蓝色有越好的结果。(b)我们量化了外渗量，结果显示SEMA001眼药水可以减少外渗。所述结果显示SEMA001眼药水的效果与SEMA001玻璃体内注射相当。(c)SEMA001眼药水降低VEGFR2的表现水平，(d)降低sema3A的表现水平和(e-f)恢复紧密连接密蛋白-5和ZO-1的表现水平。
具体实施方式
除非另有说明，本文中及本说明书所述之「一」及「一个」意指文章中的文法对象为一或多个(即至少一个)，「或」意指「及/或」，以及「多核酸序列」应理解为包含了正股之序列和反股之序列和本文所述的可替代的骨架。
本文中描述的示例和实施例仅用于说明目的，对于本领域技术人员而言可依据其所进行各种修改或改变都包括在本发明的精神和范围内以及依附其申请专利范围内。本文引用的所有出版物、专利和专利申请，包括其中的引文，以作为参考的目的整体并入本文。
本发明提供用于以微小RNA-195治疗糖尿病神经病变的局部用眼用的方法和组合物，特别是以眼用凝胶、软膏、悬浮液或溶液的形式，例如聚合物固体或半固体制剂，例如薄膜或镜片、粉片或微球，和特别是聚合物固体或半固体制剂，例如水凝胶隐形眼镜。
有关前述制作剂型的材料和方法已揭露于先前技术中，例如水凝胶在眼科的应用可参考Kirchhof等人在2015年的发表(Kirchhof,Eur J Pharm Biopharm.2015Sep；95(PtB):227-38)，而如何制备眼药的传输系统可参考Chen在2015的发表(Chen,J DrugTarget.2015；23(7-8):597-604)。
另关于在胶质材料(例如隐形眼镜和粉片)中制造、装载和传输药物亦已为众所皆知，可参考Hsu等人在2014的发表(Hsu et al.,2014,J Drug Deliv Sci Tech24(2),123-35,Review of ophthalmic drug delivery by contact lenses)。
使用聚合体做控制性释放的微球(例如Yandrapu et al.,J Ocul PharmacolTher.2013Mar；29(2):236–248)，为利用生物可降解性聚合体，例如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)和聚乳酸与聚甘醇酸共聚物(PLGA)为已知的。前述纳米颗粒和纳米材质可参考以下文献：(Kim et al.,Ther Deliv.2015Dec；6(12):1365–1376；Ciolino et al.,Opthalmology 2016,123(10),2085–92；Nanoparticles J Biomater Sci Polym Ed.2014；25(1):18-31；Bian et al.Invest Ophthalmol Vis Sci.2016Jun；57(7):3222–3230)。
含有微小RNA-195的局部用溶液可含有生理学上相容的载体，眼科领域的技术人员可使用常规标准进行选择载体。眼用载体可包含但不限于盐水溶液、水性聚醚(例如聚乙二醇)、聚乙烯(例如聚乙烯醇和聚维酮)、纤维素衍生物(例如甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素)、石油衍生物(例如矿物油和白凡士林)、动物性脂肪(例如羊毛脂)、丙烯酸的聚合物(例如羧基聚亚甲基凝胶)、植物性脂肪(例如花生油)、多醣类(例如葡聚醣)、醣胺聚多醣(例如透明质酸钠)和盐类(例如氯化钠和氯化钾)。
制剂可任选地包含防腐剂，例如苯扎氯铵和其他不具活性的成分(例如EDTA)。然而如果需要长期使用(例如超过两个礼拜)，较佳为不添加防腐剂的制剂，以避免因长期、频繁地暴露于如苯扎氯铵等防腐剂而导致角膜上皮损伤。而不含防腐剂的制剂以单位剂量制备并储存在一次性容器中。
另可藉由生理学上和眼科学上可接受的pH调节剂和pH缓冲液来调整制剂的pH值为约5至7.5，更佳地，将制剂的pH值调整为6至7。酸的实例包含醋酸、硼酸、柠檬酸、乳酸、磷酸或盐酸等，碱的实例包含氢氧化钠、磷酸钠、硼酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠、乳酸钠、氨丁三醇、三羟甲基氨基甲烷(THAM)等。而盐和缓冲液可包含柠檬酸盐/右旋糖、碳酸氢钠、氯化铵和上述酸和碱的混合物。
水性眼药组合物的渗透压通常为约200至约400mOsM，更佳地可为260至340mOsM。渗透压可以通过使用适量的生理和眼科学上可接受的离子或非离子试剂来调节。其中氯化钠是优选的离子试剂，氯化钠的量为约0.01％至约1％(w/v)，优选约0.05％至约0.45％(w/v)。等当量的一种或多种盐由阳离子(例如钾和铵)和阴离子(例如氯化物、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、硼酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硫代硫酸盐、硫酸氢盐、硫酸氢钠和硫酸铵)组成的盐可以用作氯化钠的补充或替代，以实现在上述范围内的渗透压。此外，还可以使用非离子试剂例如甘露醇、右旋糖、山梨糖醇、葡萄糖等来调节渗透压。
实施例
1.制剂。以下实施例所使用微小RNA-195产品称为SEMA001。为了促进微小RNA的稳定性和保护微小RNA不受到RNA酶的分解，微小RNA较佳地被载体如纳米颗粒和微囊泡(包含脂质体和聚乙烯亚胺(PEI)聚合物)保护或包覆。我们验证了多种配方，发现了一种聚乙烯亚胺偶联物，其是为线性聚乙烯亚胺与双氰胺接合所形成的聚二甲双胍(polymet)特别适合我们的应用；另可见Zhao等人的发表(Zhao et al.,Jun 6,2016,NatureCommunications 7:11822；WO2016144766A)。
2.我们首先藉由即时PCR测量和确定糖尿病大鼠眼球中微小RNA-195(miR-195)的表现水平降低了50％以上；请参照第1图。
3.眼球内(玻璃体内)注射
我们选用Sprague Dawley(SD)大鼠诱发其作为糖尿病大鼠，然后玻璃体内注射SEMA001(miR-195负载的聚合物)，以及眼科学上可接受的赋形剂。请参照第2图。
详细步骤：8周龄SD大鼠以腹腔注射65mg/kg的链佐霉素(STZ)诱发糖尿病。诱发三天后，若血糖值超过250mg/dL，则视为糖尿病诱发成功之糖尿病大鼠。然后我们将SEMA001以玻璃体内注射到其中一只眼睛，并且将安慰剂(polymet+阴性对照微小RNA)每周注射到另一只眼睛，持续四周(第2图)。在第30天，静脉注射伊凡氏蓝以测试眼睛的外渗。此外，还测量了紧密连接和新血管形成标志物。数据显示在第3a图至第3f图中。。
4.局部用眼用给药：眼药水
使用相同的试验流程诱发糖尿病大鼠，我们使用局部给药的眼药水来治疗糖尿病性视网膜病变。在注射STZ后第3天，我们确认了糖尿病大鼠的发病状况。在第4天开始，我们每天施用两次眼药水，持续30天。其中一只眼睛施用SEMA001眼药水，另一只眼睛施用安慰剂。在治疗的最后一天，我们静脉注射伊凡氏蓝以测试眼睛的外渗。此外，还测量了紧密连接和新血管形成标志物。数据显示在第5a图至第5f图中。我们随后使用替代载体来包覆，用以验证微小RNA-195的眼睛局部用的递送方法，替代载体包含替代的polymet、脂质体载体和jetPETTM(其为线性聚乙烯亚胺)。
5.局部用眼用给药：水凝胶镜片
使用相同的试验流程诱发糖尿病大鼠，本研究使用水凝胶镜片治疗糖尿病视网膜病变。在注射STZ后第3天，确认糖尿病大鼠的发病状况，并且在第4天，给大鼠配备EWlotrafilcon A(CIBA Vision，Duluth，GA)水凝胶镜片(Dk/t 175barrers/cm)；左眼镜片装有SEMA001，右眼作为对照。负载计画表：在10μM的SEMA001中培养24小时。在治疗的最后一天(第30天)，我们静脉注射伊凡氏蓝以测试眼睛的外渗。此外，还测量了紧密连接和新血管形成标志物。此部分的试验结果与眼药水局部递送的试验结果一致。
6.使用体外眼模型测试miR-195从隐形眼镜中的释放
我们选择了4种常规水凝胶(CH)，分别为CL(nelfilcon A[Alcon，Fort Worth，TX]、omafilcon A[CooperVision，Pleasanton，CA]、etafilcon A[Johnson&Johnson，NewBrunswick，NJ]和ocufilcon B(CooperVision)，以及3个硅酮水凝胶(SH)镜片(somofilconA[CooperVision]，narafilcon A[Johnson&Johnson]和delefilcon A[Alcon])。所有镜片的屈光度为-3.00，基础曲线为8.6mm。分别将每种类型的9个镜片于在10μL的SEMA001(同上)中培育24小时，并参照Phan等人(Phan et al.,Transl Vis Sci Technol.2016Nov；5(6):3.)的实验设计于体外眼模型中测试其药物释放动力学。每种类型的9个镜片在24小时测试期间均显示良好且一致的释放动力学。

Claims (15)

1.一种眼用局部用的微小RNA-195的制剂。
2.如权利要求1所述的制剂，其中该微小RNA被包覆于一颗粒或一囊泡内部或上方，其中该颗粒或该囊泡选自一脂质体递送系统、一聚乙烯亚胺或一聚乙烯亚胺偶联物、一树枝状聚合物、一聚酰胺、一聚乳酸与聚甘醇酸共聚物纳米颗粒、一去端肽胶原、一胞外泌体和二氧化硅纳米颗粒所组成之群组。
3.如权利要求1所述的制剂，其中该微小RNA被包覆于一颗粒或一囊泡中或上，其中该颗粒或该囊泡为线性聚乙烯亚胺与双氰胺接合所形成的聚二甲双胍。
4.如权利要求1所述的制剂，其中该微小RNA的浓度为0.1-1000或1-100μM。
5.如权利要求1所述的制剂，其是呈一眼用凝胶、一软膏、一悬浮液或一溶液的形式。(润滑剂)
6.如权利要求1所述的制剂，其是呈一聚合物固体或一半固体的形式，其中该聚合物固体或该半固体的形式是选自一薄膜、一镜片、一粉片或一微球。
7.如权利要求1所述的制剂，其是呈一聚合物固体或一半固体的形式，其中该聚合物固体或该半固体的形式为一水凝胶隐形眼镜。
8.如权利要求1所述的制剂，其为单位剂量形式，其中该单位剂量形式为一搭载的隐形眼镜、一眼药水、一长效药物或一眼用乳剂
9.如权利要求1所述的制剂，其是被包装于一眼药水分装器中。
10.如权利要求1所述的制剂，更包含可直接局部施用于眼部的一赋形剂，其中该赋形剂是选自一眼科适合的清晰度物质、一pH缓冲液、一调整渗透压的物质、一调整粘稠度的物质、一维持稳定度的物质和一保持无菌的物质所组成之群组。
11.如权利要求1所述的制剂，更包含另一治疗视网膜病变的药物或另一抗VEGF药物。
12.一种使用权利要求1所述制剂的方法，包含将该制剂施用于眼睛。
13.一种治疗眼睛的方法，该方法包含向眼睛局部递送微小RNA-195。
14.如权利要求13所述的方法，其中该眼睛被确诊患有一眼部疾病或一眼部病变。
15.如权利要求13所述的方法，更包含检测该眼睛的改善结果或该眼部疾病或该眼部病变的减轻。
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