JP2024503302A - ミセルナノ粒子及びその使用 - Google Patents

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ユ ナ リム,
ヒュン ス ミン,
ハン ソク コ,
デ フン キム,
ヒョン-ジョン チョ,
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Abstract

本開示は、(i)水溶性ポリマー、(ii)正に荷電したキャリア、(iii)疎水性部分、及び(iv)架橋部分を含むカチオン性キャリアユニットを含み、カチオン性キャリアユニットがカチオン性キャリアユニットと静電的に相互作用するアニオン性ペイロード(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)と混合される際に、得られる組成物が、アニオン性ペイロードをそのコアに封入しているミセルに自己組織化する。カチオン性キャリアユニットは、組織特異的標的化部分も含み得、これは、ミセルの表面に提示されることとなる。また本開示は、本開示のカチオン性キャリアユニットを含むミセル、カチオン性キャリアユニット及びミセルの製造方法、ミセルを含む医薬組成物、及びさらには、疾患または状態を治療する必要がある対象にミセルを投与することを含む、疾患または状態を治療する方法も含む。【選択図】図1A

Description

関連出願の相互参照
本PCT出願は、2020年12月30日に出願された米国特許仮出願63/199,471号、2021年8月31日に出願された同第63/260,782号、及び2021年9月8日に出願された同第63/260,989号の優先権の利益を主張するものであり、各出願の全体を本明細書に参照によって援用するものである。
電子的に提出された配列表の参照
本出願と共にASCIIテキストファイル(名称4366_039PC03_Seqlisting_ST25;サイズ:15,966バイト;作成日:2021年12月27日)の形で提出される、電子的に提出される配列表の内容を、その全体にわたり参照により本明細書に援用に援用するものである。
本開示は、生理学的透過障壁(例えば、血液脳関門)を通してアニオン性ペイロード(例えば、オリゴヌクレオチド)を送達するために使用され得る、カチオン性キャリアユニット及びミセルシステムを提供する。
身体には、膜を通した薬物の透過性を制限するある特定の障壁が存在する。したがって、特定の物質のみが、この種の膜を通過することができる。重要及び特殊な生理学的障壁の中には、血液脳関門及び細胞膜がある。血液脳関門(BBB)は、中枢神経系(CNS)において脳及び細胞外液から循環血液を分離する非常に選択的な半透性の境界である。血液脳関門は、毛細血管壁の内皮細胞、毛細血管を覆っているアストロサイト終足、及び毛細血管基底膜に埋め込まれた周皮細胞により形成される。このシステムは、受動拡散による水、一部の気体、及び脂溶性分子の通過、ならびに神経機能に重要なグルコース及びアミノ酸などの分子の選択的輸送を可能にする。
血液脳関門は、脳脊髄液(CSF)への病原体の通過、血液中の溶質、及び大きな分子または親水性分子の拡散を制限する一方で、O、CO、疎水性分子(例えば、ホルモン)、及び小さな極性分子の拡散を可能にする(Johansen et al.,(2017)Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism.Epub(4):659-668)。BBBは、大分子神経治療薬のうちのほぼ100%及びすべての分子薬物のうちの98%超を脳から排除する。Daneman & Prat(2015)“The Blood Brain Barrier” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 7(1):a020412。脳の特定の領域に治療薬を送達する困難を克服することは、多くの脳疾患の治療において大きな課題となっている。したがって、BBBさえなければ診断及び治療に効果的であり得る治療用分子は、適当量でBBBを通過しない。
多くの場合、細胞内標的化も、外因性分子が細胞質ゾルに到達するために、最初に細胞膜を通過しなければならないため、困難である。細胞膜は、脂溶性で細胞膜を通過することができる非極性治療薬に対して選択的に透過性である。一方で、オリゴヌクレオチドなどの大きく荷電した治療薬は、細胞膜により効果的に排除される。
ポリヌクレオチドは、負に荷電した膜とポリヌクレオチドの大きな負電荷との間の電荷反発のため、容易に細胞膜を透過しない。結果として、ポリヌクレオチドは、バイオアベイラビリティーが低く、細胞への取り込みが乏しい(通常、1%未満)(Dheur et al,Nucleic Acid Drug Dev.,9:522(1999);Park et al,J Controlled Release,93:188(2003))。一般にほとんどのポリヌクレオチドは5,000Daよりも大きいため、それらは容易に細胞膜を通って拡散できず、細胞への取り込みは主にピノサイトーシスまたはエンドサイトーシスプロセスに限定される。一旦細胞内に入ると、ポリヌクレオチドはリソソーム区画に蓄積し得、それらの細胞質または核への到達は限定される。非経口投与されたポリヌクレオチドは、細胞質の内部及び外部の両方のヌクレアーゼによる急速な分解を極めて受けやすい。研究により、静脈内投与後の血中ポリヌクレオチドの約30分の半減期での急速な分解が示されている(Geary et al,J.Pharmacol.Exp.Ther.296:890-897(2001))。
したがって、ポリヌクレオチド、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドの送達が直面している問題は、大まかに2つに分けることができる。第1に、治療用ポリヌクレオチドは、細胞質に送達され得るような形で配合されなければならず、第2に、ポリヌクレオチドはインタクトで完全に機能する形で細胞核に到達しなければならない。オリゴヌクレオチド及びオリゴヌクレオチド類似体の治療薬としての応用における進歩にもかかわらず、改善された薬理学的特性、例えば、血清安定性、正しい臓器、組織または細胞への送達、及び膜透過送達を与える送達システムが求められている。
核酸及びオリゴヌクレオチドの膜透過送達を改善することを目的とした試みにおいて、タンパク質キャリア、抗体キャリア、リポソーム送達システム、エレクトロポレーション、直接注入、細胞融合、ウイルスベクター、及びリン酸カルシウム媒介形質転換が用いられてきた。しかしながら、これらの技術の多くは、膜透過輸送が可能な細胞の種類及びこうした輸送を実現するのに必要な条件によって制限される。したがって、荷電した治療薬(例えば、antimirなどのアンチセンスオリゴヌクレオチド)を、特定の標的細胞または組織に、及び透過障壁(例えば、形質膜またはBBB)を通過して選択的に誘導することができる一方で、血清安定性及び/または内因性分解酵素(例えば、RNアーゼ)に対する耐性を改善する送達システムが求められている。
Johansen et al.,(2017)Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism.Epub(4):659-668 Daneman & Prat(2015)"The Blood Brain Barrier" Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 7(1):a020412 Dheur et al,Nucleic Acid Drug Dev.,9:522(1999) Park et al,J Controlled Release,93:188(2003) Geary et al,J.Pharmacol.Exp.Ther.296:890-897(2001)
本開示は、次の図式:
[CC]-L1-[CM]-L2-[HM](図式I)、
[CC]-L1-[HM]-L2-[CM](図式II)、
[HM]-L1-[CM]-L2-[CC](図式III)、
[HM]-L1-[CC]-L2-[CM](図式IV)、
[CM]-L1-[CC]-L2-[HM](図式V)、または
[CM]-L1-[HM]-L2-[CC](図式VI)、
(式中、
CCは、正に荷電したキャリア部分であり、
CMは、架橋部分であり、
HMは、疎水性部分であり、
L1及びL2は、独立して任意選択のリンカーである)を含むカチオン性キャリアユニットであって、
HMの数が、[CC]及び[CM]に対して約50%未満である、カチオン性キャリアユニットを提供する。
いくつかの態様では、HMの数は、[CC]及び[CM]に対して約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、約10%、約9%、約8%、約7%、約6%、約5%、約4%、約3%、約2%、または約1%未満である。いくつかの態様では、HMの数は、[CC]及び[CM]に対して約50%~約1%、約50%~約5%、約50%~約10%、約50%~約15%、約50%~約20%、約50%~約25%、約50%~約30%、約50%~約35%、約50%~約40%、約50%~約45%、約45%~約1%、約45%~約5%、約45%~約10%、約45%~約15%、約45%~約20%、約45%~約25%、約45%~約30%、約45%~約35%、約45%~約40%、約40%~1%、約50%~約5%、約40%~約10%、約40%~約15%、約40%~約20%、約40%~約25%、約40%~約30%、約40%~約35%、約35%~約1%、約35%~約5%、約35%~約10%、約35%~約15%、約35%~約20%、約35%~約25%、約35%~約30%、約30%~約1%、約30%~約5%、約30%~約10%、約30%~約15%、約30~約20%、約30%~約25%、約25%~約1%、約25%~約5%、約25%~約10%、約25%~約15%、約25%~約20%、約20%~約1%、約20%~約5%、約20%~約10%、約20%~約15%、約15%~約1%、約15%~約5%、約15%~約10%、約10%~約1%、約10%~約5%、または約5%~約1%である。いくつかの態様では、HMの数は、約50%~約40%、約40%~約30%、約30%~約20%、約20%~約10%、約10%~約5%、及び約5%~約1%である。いくつかの態様では、HMの数は、約50%、約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、約10%、約5%、または約1%である。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、アニオン性ペイロードと相互作用することができる。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、200ヌクレオチド未満の長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、約150、約140、約130、約120、約110、約100、約90、約80、約70、約60、約50、約40、約30、約25、約24、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、約13、約12、約11、または約10ヌクレオチド未満の長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、約30~約10、約25~約11、約30~約15、約25~約15、約24~約15、または約23~約15ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、約30、約29、約28、約27、約26、約25、約24、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、または約13ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、約22ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、mRNA、miRNA、miRNAスポンジ、タフデコイmiRNA、antimir、低分子RNA、rRNA、siRNA、shRNA、gDNA、cDNA、pDNA、PNA、BNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)、アプタマー、環状ジヌクレオチド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、水溶性ポリマー(WP)をさらに含む。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、[CC]、[HM]、または[CM]に結合される。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、[CC]、[HM]、または[CM]のN末端に結合される。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、[CC]、[HM]、または[CM]のC末端に結合される。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
[WP]-L3]-[CC]-L1-[CM]-L2-[HM](図式I’)、
[WP]-L3]-[CC]-L1-[HM]-L2-[CM](図式II’)、
[WP]-L3]-[HM]-L1-[CM]-L2-[CC](図式III’)、
[WP]-L3]-[HM]-L1-[CC]-L2-[CM](図式IV’)、
[WP]-L3]-[CM]-L1-[CC]-L2-[HM](図式V’)、または
[WP]-L3]-[CM]-L1-[HM]-L2-[CC](図式VI’)を含む。
いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレングリコール)、ポリ(オキシエチル化ポリオール)、ポリ(オレフィンアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ヒドロキシアルキルメタクリルアミド)、ポリ(ヒドロキシアルキルメタクリレート)、ポリ(サッカライド)、ポリ(α-ヒドロキシ酸)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリグリセロール、ポリホスファゼン、ポリオキサゾリン(「POZ」)、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコール(「PEG」)、ポリグリセロール、またはポリ(プロピレングリコール)(「PPG」)を含む。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、下式:
Figure 2024503302000002
(式中、nは、1~1000である)を含む。
いくつかの態様では、nは、少なくとも約110、少なくとも約111、少なくとも約112、少なくとも約113、少なくとも約114、少なくとも約115、少なくとも約116、少なくとも約117、少なくとも約118、少なくとも約119、少なくとも約120、少なくとも約121、少なくとも約122、少なくとも約123、少なくとも約124、少なくとも約125、少なくとも約126、少なくとも約127、少なくとも約128、少なくとも約129、少なくとも約130、少なくとも約131、少なくとも約132、少なくとも約133、少なくとも約134、少なくとも約135、少なくとも約136、少なくとも約137、少なくとも約138、少なくとも約139、少なくとも約140、または少なくとも約141である。いくつかの態様では、nは、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約140~約150、または約150~約160である。
いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、直鎖状、分枝鎖状、または樹枝状である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、1つ以上の塩基性アミノ酸を含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約6個、少なくとも約7個、少なくとも約8個、少なくとも約9個、少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、少なくとも約21個、少なくとも約22個、少なくとも約23個、少なくとも約24個、少なくとも約25個、少なくとも約26個、少なくとも約27個、少なくとも約28個、少なくとも約29個、少なくとも約30個、少なくとも約31個、少なくとも約32個、少なくとも約33個、少なくとも約34個、少なくとも約35個、少なくとも約36個、少なくとも約37個、少なくとも約38個、少なくとも約39個、少なくとも約40個、少なくとも約41個、少なくとも約42個、少なくとも約43個、少なくとも約44個、少なくとも約45個、少なくとも約46個、少なくとも約47個、少なくとも約48個、少なくとも約49個、少なくとも50個、少なくとも約51個、少なくとも約52個、少なくとも約53個、少なくとも約54個、少なくとも約55個、少なくとも約56個、少なくとも約57個、少なくとも約58個、少なくとも約59個、少なくとも約60個、少なくとも約61個、少なくとも約62個、少なくとも約63個、少なくとも約64個、少なくとも約65個、少なくとも約66個、少なくとも約67個、少なくとも約68個、少なくとも約69個、少なくとも約70個、少なくとも約71個、少なくとも約72個、少なくとも約73個、少なくとも約74個、少なくとも約75個、少なくとも約76個、少なくとも約77個、少なくとも約78個、少なくとも約79個、または少なくとも約80個の塩基性アミノ酸を含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、少なくとも20個、少なくとも約30個、少なくとも約40個、少なくとも約50個、少なくとも60個、少なくとも約70個、少なくとも約80個、少なくとも約90個、少なくとも約100個、少なくとも約110個、少なくとも約120個、少なくとも約130個、少なくとも約140個、または少なくとも約150個の塩基性アミノ酸を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、約10個~約60個、約15個~約60個、約20個~約60個、約25個~約60個、約30個~約60個、約35個~約60個、約40個~約60個、約10個~約55個、約15個~約55個、約20個~約55個、約25個~約55個、約30個~約55個、約35個~約55個、約40個~約55個、約10個~約50個、約15個~約50個、約20個~約50個、約25個~約50個、約30個~約50個、約35個~約50個、約40個~約50個、約10個~約45個、約15個~約45個、約20個~約45個、約25個~約45個、約30個~約45個、約35個~約45個、約40個~約45個、約10個~約40個、約15個~約40個、約20個~約40個、約25個~約40個、約30個~約40個、約35個~約40個、約10個~約35個、約15個~約35個、約20個~約35個、約25個~約35個、約30個~約35個、約35個~約35個、約40個~約35個、または約40個~約35個の塩基性アミノ酸を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、約30~約50の塩基性アミノ酸を含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、約10個、約20個、約30個、約40個、約50個、または約60個の塩基性アミノ酸を含む。いくつかの態様では、塩基性アミノ酸は、アルギニン、リシン、ヒスチジン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、約20個、約30個、約40個、約50個、または約60個のリシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、約32個のリシンを含む。
いくつかの態様では、架橋部分は、架橋剤に連結された1つ以上のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、架橋剤が、チオール基、チオール誘導体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、架橋部分は、チオール基を含む。
いくつかの態様では、架橋部分のアミノ酸は、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、少なくとも30個、少なくとも31個、少なくとも32個、少なくとも33個、少なくとも34個、少なくとも35個、少なくとも36個、少なくとも37個、少なくとも38個、少なくとも39個、または少なくとも40個の塩基性アミノ酸を含む。いくつかの態様では、架橋部分のアミノ酸は、約1個~約40個、約5個~約40個、約10個~約40個、約15個~約40個、約20個~約40個、約1個~約35個、約5個~約35個、約10個~約35個、約15個~約35個、約20個~約35個、約1個~約30個、約5個~約30個、約10個~約30個、約15個~約30個、約20個~約30個、約1個~約25個、約5個~約25個、約10個~約25個、約15個~約25個、約20個~約25個、約1個~約20個、約5個~約20個、約10個~約20個、約15個~約20個、約1個~約15個、約5個~約15個、約10個~約15個、約1個~約10個、約5個~約10個、または約1個~約5個の塩基性アミノ酸を含む。
いくつかの態様では、架橋部分のアミノ酸は、約5個、約6個、約7個、約8個、約9個、約10個、約11個、約12個、約13個、約14個、約15個、約16個、約17個、約18個、約19個、約20個、約21個、約22個、約23個、約24個、約25個、約26個、約27個、約28個、約29個、または約30個の塩基性アミノ酸を含む。いくつかの態様では、架橋部分の塩基性アミノ酸は、アルギニン、リシン、ヒスチジン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、架橋部分の塩基性アミノ酸は、約5個、約10個、約11個、約12個、約13個、約14個、約15個、約16個、約17個、約18個、約19個、約20個、約25個、約30個、または約40個のリシンを含む。いくつかの態様では、架橋部分の塩基性アミノ酸は、約10個~約20個のリシンを含む。いくつかの態様では、架橋部分の塩基性アミノ酸は、約16個のリシンを含む。
いくつかの態様では、疎水性部分は、免疫反応、炎症反応、または組織微小環境を調節することができる。いくつかの態様では、疎水性部分は、免疫反応を調節することができる。いくつかの態様では、疎水性部分は、腫瘍を有する対象における腫瘍微小環境を調節することができる。
いくつかの態様では、疎水性部分は、腫瘍微小環境における低酸素状態を阻害または低減することができる。いくつかの態様では、疎水性部分は、イミダゾール誘導体、アミノ酸、ビタミン、またはそれらの任意の組み合わせに結合された1つ以上のアミノ酸を含む。
いくつかの態様では、疎水性部分は、炎症反応を阻害または低減することができる。いくつかの態様では、疎水性部分は、ビタミンに結合された1つ以上のアミノ酸である。いくつかの態様では、ビタミンは、環式環または環式ヘテロ原子環及びカルボキシル基またはヒドロキシル基を含む。
いくつかの態様では、ビタミンは、下式を含む:
Figure 2024503302000003
式中、Y及びYの各々は、C、N、O、ならびにSから独立して選択され、nは、1または2である。
いくつかの態様では、ビタミンは、ビタミンA、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB3、ビタミンB6、ビタミンB7、ビタミンB9、ビタミンB12、ビタミンC、ビタミンD2、ビタミンD3、ビタミンE、ビタミンM、ビタミンH、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。いくつかの態様では、ビタミンは、ビタミンB3である。
いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンに結合された少なくとも2個、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約6個、少なくとも約7個、少なくとも約8個、少なくとも約9個、少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、少なくとも約21個、少なくとも約22個、少なくとも約23個、少なくとも約24個、少なくとも約25個、少なくとも約26個、少なくとも約27個、少なくとも約28個、少なくとも約29個、少なくとも約30個、少なくとも約31個、少なくとも約32個、少なくとも約33個、少なくとも約34個、少なくとも約35個、少なくとも約36個、少なくとも約37個、少なくとも約38個、少なくとも約39個、少なくとも約40個、少なくとも約41個、少なくとも約42個、少なくとも約43個、少なくとも約44個、少なくとも約45個、少なくとも約46個、少なくとも約47個、少なくとも約48個、少なくとも約49個、少なくとも約50個、少なくとも約51個、少なくとも約52個、少なくとも約53個、少なくとも約54個、少なくとも約55個、少なくとも約56個、少なくとも約57個、少なくとも約58個、少なくとも約59個、少なくとも約60個、少なくとも約61個、少なくとも約62個、少なくとも約63個、少なくとも約64個、少なくとも約65個、少なくとも約66個、少なくとも約67個、少なくとも約68個、少なくとも約69個、少なくとも約70個、少なくとも約71個、少なくとも約72個、少なくとも約73個、少なくとも約74個、少なくとも約75個、少なくとも約76個、少なくとも約77個、少なくとも約78個、少なくとも約79個、または少なくとも約80個のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンに結合された少なくとも20個、少なくとも約30個、少なくとも約40個、少なくとも約50個、少なくとも60個、少なくとも約70個、少なくとも約80個、少なくとも約90個、少なくとも約100個、少なくとも約110個、少なくとも約120個、少なくとも約130個、少なくとも約140個、または少なくとも約150個のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンに結合された約10個~約60個、約15個~約60個、約20個~約60個、約25個~約60個、約30個~約60個、約35個~約60個、約40個~約60個、約10個~約55個、約15個~約55個、約20個~約55個、約25個~約55個、約30個~約55個、約35個~約55個、約40個~約55個、約10個~約50個、約15個~約50個、約20個~約50個、約25個~約50個、約30個~約50個、約35個~約50個、約40個~約50個、約10個~約45個、約15個~約45個、約20個~約45個、約25個~約45個、約30個~約45個、約35個~約45個、約40個~約45個、約10個~約40個、約15個~約40個、約20個~約40個、約25個~約40個、約30個~約40個、約35個~約40個、約10個~約35個、約15個~約35個、約20個~約35個、約25個~約35個、約30個~約35個、約35個~約35個、約40個~約35個、または約40個~約35個のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンに結合された約10個、約20個、約30個、約40個、約50個、または約60個のアミノ酸を含む。
いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に結合された約10個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、または約50個のアミノ酸を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは約25個~約40個のリシンを含み、架橋部分は約10個~約20個のリシン-チオールを含み、疎水性部分は約25個~約40個のリシン-ビタミンB3を含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は約30個~約35個のリシンを含み、架橋部分は約13個~約20個のリシン-チオールを含み、疎水性部分は約30個~約35個のリシン-ビタミンB3を含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は約32個のリシンを含み、架橋部分は約16個のリシン-チオールを含み、疎水性部分は約32個のリシン-ビタミンB3を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは約35個~約60個のリシンを含み、架橋部分は約5個~約15個のリシン-チオールを含み、疎水性部分は約15個~約30個のリシン-ビタミンB3を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは水溶性バイオポリマー部分を含み、水溶性バイオポリマー部分は約120個~約130個のPEG単位を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、標的化部分(TM)をさらに含む。いくつかの態様では、標的化部分は、組織を標的化することができる。いくつかの態様では、組織は、肝臓、脳、腎臓、肺、卵巣、膵臓、甲状腺、乳房、胃、またはそれらの任意の組み合わせである。いくつかの態様では、標的化部分は、大型中性アミノ酸輸送体1(LAT1)により輸送されることができる。いくつかの態様では、標的化部分は、アミノ酸である。いくつかの態様では、標的化部分は、分枝鎖または芳香族アミノ酸を含む。いくつかの態様では、標的化部分は、フェニルアラニン、バリン、ロイシン、及び/またはイソロイシンである。いくつかの態様では、アミノ酸は、フェニルアラニンである。いくつかの態様では、標的化部分は水溶性ポリマーに連結される。いくつかの態様では、標的化部分は、リンカーによって水溶性ポリマーに連結される。
本開示は、本明細書に開示されるカチオン性キャリアユニット及びアニオン性ペイロードを含むミセルも提供し、カチオン性キャリア複合体のカチオン性キャリア部分とアニオン性ペイロードとは互いに結合される。いくつかの態様では、結合は、共有結合である。他の態様では、結合は、非共有結合である。いくつかの態様では、結合は、イオン結合である。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷は、溶液中でアニオン性ペイロードと混合される際にミセルを形成するのに十分であり、溶液中のカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷とアニオン性ペイロードの負電荷との全体のイオン比は、約1:3~約3:1である。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷は、溶液中でアニオン性ペイロードと混合される際にミセルを形成するのに十分であり、溶液中のカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷とアニオン性ペイロードの負電荷との全体のイオン比は、約1:3、約1:2.5、約1:2、約1:1.5、約1:1、約1:0.5、約0.5:1、約1.5:1、約2:1、約2.5:1、または約3:1である。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷は、溶液中でアニオン性ペイロードと混合される際にミセルを形成するのに十分であり、溶液中のカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷とアニオン性ペイロードの負電荷との全体のイオン比は、約1:3、約1:2.5、約1:2、約1:1.5、約1:1、約1:0.5、約0.5:1、約1.5:1、約2:1、約2.5:1、または約3:1である。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷は、溶液中でアニオン性ペイロードと混合される際にミセルを形成するのに十分であり、溶液中のカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷とアニオン性ペイロードの負電荷との全体のイオン比は、約1:1である。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、DNアーゼ及び/またはRNアーゼによる分解からアニオン性ペイロードを保護することができる。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、共有結合によりカチオン性キャリアユニットにコンジュゲートされていない、及び/またはアニオン性ペイロードは、イオン相互作用によってのみカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分と相互作用する。
いくつかの態様では、アニオン性ペイロードの半減期は、ミセルに取り込まれていない遊離アニオン性ペイロードの半減期と比較して延長される。いくつかの態様では、ミセルにおけるカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷とアニオン性ペイロードの負電荷とのイオン比は、約3:1、約2.9:1、約2.8:1、約2.7:1、約2.6:1、約2.5:1、約2.4:1、約2.3:1、約2.2:1、約2:1、約1.9:1、約1.8:1、約1.7:1、約1.6:1、約1.5:1、約1.4:1、約1.3:1、約1.2:1、約1.1:1、約1:1、約1:1.1、約1:1.2、約1:1.3、約1:1.4、約1:1.5、約1:1.6、約1:1.7、約1:1.8、約1:1.9、約1:2、約1:2.1、約1:2.2、約1:2.3、約1:2.4、約1:2.5、約1:2.6、約1:2.7、約1:2.8、約1:2.9、または約1:3である。いくつかの態様では、ミセル中のカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の正電荷とアニオン性ペイロードの負電荷とのイオン比は、約3:1~約1:3である。
いくつかの態様では、ミセルの直径は、約1nm~100nm、約10nm~約100nm、約10nm~約90nm、約10nm~約80nm、約10nm~約70nm、約20nm~約100nm、約20nm~約90nm、約20nm~約80nm、約20nm~約70nm、約30nm~約100nm、約30nm~約90nm、約30nm~約80nm、約30nm~約70nm、約40nm~約100nm、約40nm~約90nm、約40nm~約80nm、または約40nm~約70nmである。
いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、核酸を含む。いくつかの態様では、核酸は、mRNA、miRNA、miRNAスポンジ、タフデコイmiRNA、antimir、低分子RNA、rRNA、siRNA、shRNA、gDNA、cDNA、pDNA、PNA、BNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)、アプタマー、環状ジヌクレオチド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、核酸は、少なくとも1つのヌクレオシドアナログを含む。いくつかの態様では、ヌクレオシドアナログは、ロックド核酸(LNA);2’-0-アルキルRNA;2’-アミノDNA;2’-フルオロDNA;アラビノ核酸(ANA);2’-フルオロANA、ヘキシトール核酸(HNA)、インターカレーティング核酸(INA)、拘束エチルヌクレオシド(cEt)、2’-0-メチル核酸(2’-OMe)、2’-0-メトキシエチル核酸(2’-MOE)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの態様では、核酸は、5~30ヌクレオチド長を有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、ヌクレオチド配列は、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、または26ヌクレオチド長である。いくつかの態様では、ヌクレオチド配列は、ホスホジエステル結合、リン酸トリエステル結合、メチルホスホン酸結合、ホスホロアミダート結合、ホスホロチオエート結合、及びそれらの組み合わせを含む骨格を有する。いくつかの態様では、核酸は、配列番号18(miR-485 3p阻害剤)に記載のヌクレオチド配列を含む。
本開示は、本明細書において開示されるカチオン性キャリアユニット及び負に荷電した分子を含む組成物も提供する。本明細書において開示されるカチオン性キャリアユニット、組成物、またはミセル、及び薬学的に許容されるキャリアを含む医薬組成物も提供される。
本開示は、カチオン性キャリア部分を架橋部分及び疎水性部分と連結することを含む、本明細書に開示されるカチオン性キャリアユニットを調製する方法も提供する。いくつかの態様では、方法は、水溶性ポリマーと標的化部分とを連結することをさらに含む。いくつかの態様では、本明細書に開示されるミセルを調製する方法は、溶液中でカチオン性キャリアユニットとアニオン性ペイロードとを、1:1のイオン比で混合することを含む。いくつかの態様では、本明細書に開示されるミセルを調製する方法は、溶液中でカチオン性キャリアユニットとアニオン性ペイロードとを、2:1のイオン比で混合することを含む。いくつかの態様では、本明細書に開示されるミセルを調製する方法は、溶液中でカチオン性キャリアユニットとアニオン性ペイロードとを、約1:3~約3:1のイオン比で混合することを含む。いくつかの態様では、本方法は、ミセルを精製することをさらに含む。
本開示は、疾患または状態の治療を必要とする対象の疾患または状態を治療する方法であって、本開示のミセルまたは医薬組成物を対象に投与することを含む方法も提供する。いくつかの態様では、ミセルの核のアニオン性ペイロードは、ミセルに組み込まれていない対応するアニオン性ペイロードより長い半減期を示す。いくつかの態様では、対象は哺乳動物である。
本開示は、神経変性疾患に罹患している対象における炎症を低減する方法も提供し、当該方法は、治療上有効量の本明細書において開示されるミセルを対象に投与することを含む。
本開示は、神経変性疾患に罹患している対象において神経形成を回復させ、及び/または誘発する方法も提供し、当該方法は、治療上有効量の本明細書において開示されるミセルを対象に投与することを含む。
本開示は、神経変性疾患に罹患している対象の認知機能を改善する方法も提供し、当該方法は、治療上有効量の本明細書において開示されるミセルを対象に投与することを含む。
いくつかの態様では、神経変性疾患は、アルツハイマー病である。
本開示は、アルツハイマー病に罹患している対象におけるアミロイドプラーク負荷を低減する方法も提供し、当該方法は、治療上有効量の本明細書において開示されるミセルを対象に投与することを含む。
本開示のキャリアユニット及びミセルの例示的な構造を示す。例示的なキャリアユニットは、任意選択の組織特異的標的化部分、水溶性ポリマー、及び、カチオン性部分と、架橋部分と、疎水性部分と(それぞれアニオン性ペイロードと相互作用することができる)を含むカチオン性キャリアユニットを含む。 本開示のキャリアユニット及びミセルの例示的な構造を示す。いくつかの態様では、カチオン性キャリアとアニオン性ペイロードとは繋留されておらず、静電的に相互作用する。アニオン性ペイロードの模式図を示す。 本開示のキャリアユニット及びミセルの例示的な構造を示す。いくつかの態様では、カチオン性キャリアとアニオン性ペイロードとは繋留されており、静電的に相互作用する。図1A及び1Bのカチオン性キャリアとアニオン性ペイロードとを含むミセルの概略図を示す。 本開示のキャリアユニット及びミセルの例示的な構造を示す。siRNA及びコレステロール結合siRNA(例えば、アニオン性ペイロード)の模式図を示す。
(A)~(I)カチオン性キャリアユニットの例示的な組成を示す。(A)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、60個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、すべてのリシン残基は修飾されていない(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH3+を含む)。(B)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、45個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、30個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、15個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(C)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、60個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、30個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(D)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、60個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、30個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電した第四級アミンを含む)、10個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、20個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(E)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、60個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電した第四級アミンを含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、15個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(F)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、50個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電した第四級アミンを含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、25個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(G)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、45個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電した第四級アミンを含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(H)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、40個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、10個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(I)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、35個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、15個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。
ヌクレオチドミセル送達のための組織特異的標的化ポリマー構造及びキャリアのH-NMR特性を示す。標的化部分(「標的化分子」と表記されている)に相当するH-NMRチャートは、標的化部分(脳の内皮細胞のLAT1標的に結合する環状構造を有するアミノ酸部分)が支障なく合成されたことを示す。第2のH-NMRチャート(「ポリマー」と表記されている)は、カチオン性PEGブロックコポリマー(カチオン性キャリア部分及び疎水部分も含む)も合成されたことを示す。
(A)~(E)アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)ミセルのカチオン性キャリアユニットの例示的な組成を示す。(A)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、60個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、60個のリシン残基は修飾されていない(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)。(B)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、45個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、30個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、15個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(C)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、60個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、30個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(D)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、60個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、30個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、10個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、20個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(E)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、35個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、15個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。
ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Aの模式図を示す(図4(A)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物A~D及びIを含むミセルの計数率、多分散指数(PDI)及び粒径を示す。 ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Bの模式図を示す(図4(B)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物A~D及びIを含むミセルの計数率、多分散指数(PDI)及び粒径を示す。 ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Cの模式図を示す(図4(C)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物A~D及びIを含むミセルの計数率、多分散指数(PDI)及び粒径を示す。 ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Dの模式図を示す(図4(D)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物A~D及びIを含むミセルの計数率、多分散指数(PDI)及び粒径を示す。 ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Iの模式図を示す(図4(E)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物A~D及びIを含むミセルの計数率、多分散指数(PDI)及び粒径を示す。
miR-485阻害剤(配列番号18)(「RNA」として示される)を封入したミセルの単回脳室内投与後にマウスの脳皮質でSIRT1及びPGC-1αの発現が増加することを示す。miR-485阻害剤をロードしたミセルの投与(100μg/マウス)の6、24、48、及び72時間後のSIRT1(左のグラフ)及びPGC-1α(右のグラフ)の発現レベルを示す。SIRT1及びPGC-1αの発現レベルはコントロール(すなわち、miR-485阻害剤で処理しなかったマウスにおける発現レベル)に対して正規化して示されている。示されるパーセントの値は、miR-485阻害剤投与の48時間後のコントロールに対するSIRT1及びPGC-1αの発現の平均増加率(%)を表す。示されるp値は、t検定のp値を表す。
RNAをロードしたミセル、すなわち、miR-485阻害剤(配列番号18)を封入したミセルの単回脳室内投与後にマウスの海馬でSIRT1及びPGC-1αの発現が増加することを示す。miR-485阻害剤の投与(100μg/マウス)の6、24、48、及び72時間後のSIRT1(左のグラフ)及びPGC-1α(右のグラフ)の発現レベルを示す。SIRT1及びPGC-1αの発現レベルはコントロール(すなわち、miR-485阻害剤で処理しなかったマウスにおける発現レベル)に対して正規化して示されている。示されるパーセントの値は、miR-485阻害剤投与の24時間後のコントロールに対するSIRT1及びPGC-1αの発現の平均増加率(%)を表す。示されるp値は、t検定のp値を表す。
miR-485阻害剤を含むミセルの単回脳室内投与(100μg/マウス)後にマウスの脳でCD36の発現が増加することを示す。miR-485阻害剤の投与(100μg/マウス)の24、48、72、及び120時間後のCD36の発現レベルを示す。CD36の発現はコントロール(すなわち、miR-485阻害剤で処理しなかったマウスにおける発現レベル)に対して正規化して示されている。示されるパーセントの値は、miR-485阻害剤投与の48時間後のコントロールに対するCD36の発現の平均増加率(%)を表す。示されるp値は、t検定のp値を表す。
コレステロール結合siRNAと本明細書に記載のキャリアユニットとの間のミセル形成を推進する分子力の模式図を示す。
(A)~(D)コレステロール結合siRNAミセルのカチオン性キャリアユニットの例示的な組成を示す。(A)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、60個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、15個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(B)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、50個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、25個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(C)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、45個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(D)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、40個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、10個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。
(A)~(D)それぞれ図10A~10Dに示されるミセルについて、ポリマー(例えば、キャリアユニット)とコレステロール結合siRNAとのモル比、及びそれらの対応する粒径(ナノメートル)を示す。
図10(A)~10(D)に示されるキャリアユニットについて、疎水性相互作用によるミセル封入効率の変化を表すチャートを示す。
最適なコレステロール結合siRNA(例えば、14~30マー)のミセル封入のためのキャリアユニットを示す。
siRNAとポリマー(例えば、本明細書に記載のキャリアユニット)との間のミセル形成のための分子力を示す。
(A)~(E)siRNA(例えば、21マー)ミセルのカチオン性キャリアユニットの例示的な組成を示す。(A)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、60個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、15個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(B)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、50個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、25個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(C)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、45個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、5個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(D)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、40個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、10個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。(E)標的化部分と、水溶性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール)と、80個のリシン残基を含むカチオン性キャリアユニットとを含むキャリアユニットを示し、ただし、35個のリシン残基は修飾されておらず(例えば、正に荷電したアミン、例えば、-NH を含む)、15個のリシン残基は架橋のために修飾されており(例えば、チオール、アルキルチオール、またはリシン-チオールに連結されている)、30個のリシン残基は疎水性部分(例えば、ビタミン)を含むように修飾されている。
ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びsiRNA(例えば、21マー)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Eの模式図を示す(図15(A)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物E~Iを含むミセルの計数率及び粒径も示す。 ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びsiRNA(例えば、21マー)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Fの模式図を示す(図15(B)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物E~Iを含むミセルの計数率及び粒径も示す。 ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びsiRNA(例えば、21マー)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Gの模式図を示す(図15(C)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物E~Iを含むミセルの計数率及び粒径も示す。 ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びsiRNA(例えば、21マー)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Hの模式図を示す(図15(D)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物E~Iを含むミセルの計数率及び粒径も示す。 ゼータサイザーによって測定された、カチオン性キャリアユニット及びsiRNA(例えば、21マー)ミセルの異なる組成について、N/P比を増加させたときの粒径及び計数率を示す。化合物Iの模式図を示す(図15(E)参照)。N/P比0.2~2.4の、21マーヌクレオチド(例えば、アニオン性ペイロード)及びカチオン性キャリアユニットとしての化合物E~Iを含むミセルの計数率及び粒径も示す。
(A)~(E)それぞれ、図15(A)~15(E)のミセル(すなわち、化合物E、F、G、H、及びI)について、ポリマー(例えば、キャリアユニット)とsiRNAとのモル比を示す。
最適なsiRNA(例えば、14~30マー)のミセル封入のためのキャリアユニットを示す。
異なる濃度のsiRNAミセルで処理した後のGL261 Red-FLuc細胞の細胞生存率を示す。
(A)及び(B)IVIS(登録商標)によって測定した、ルシフェラーゼアッセイを使用したsiRNAミセルのインビトロmRNAノックダウン効果を示す。
本開示は、水溶性バイオポリマー部分(例えば、PEG)、荷電部分(例えば、ポリリシン)、架橋部分、及び疎水性部分を含むキャリアユニットを対象とする。カチオン性キャリアユニットは、ユニットがアニオン性ペイロードと相互作用する際、ミセルにパッケージ化することができ、その際、ペイロードはミセルのコアに位置し、水溶性バイオポリマー部分は溶媒に面し、架橋部分は1つのユニットを他のキャリアユニットと架橋し、疎水性部分はミセルの表面に露出する。様々な態様の非限定的な例を本開示に示す。
記載される特定の組成物またはプロセスステップは無論のこと異なりうることから、本開示をより詳細に記載するのに先立って、本開示は特定の組成物またはプロセスステップに限定されない点を理解されたい。本開示を読むことで当業者には明らかであるように、本明細書に記載及び図示される個々の態様の各々は、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく、他のいくつかの態様のいずれかから容易に分離され得るか、またはそれらの特徴と組み合わされ得る別個の構成要素及び特徴を有する。列挙されるいずれの方法も、列挙される事象の順序で、または論理的に可能な任意の他の順序で実施され得る。
本明細書に示される見出しは本開示の様々な態様を限定するものではなく、本開示の態様は、本明細書の全体を参照することによって定義されうるものである。本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものであるので、本明細書で使用される用語は、あくまで特定の態様を説明するためのものであって、限定することを目的としたものではない点も理解されるべきである。
したがって、直下に定義される用語は、明細書全体を参照することによって、より完全に定義される。
I.定義
本明細書がより容易に理解され得るように、特定の用語を最初に定義する。さらなる定義は、「発明を実施するための形態」の全体を通じて記載される。
「a」または「an」なる用語で示される実体は、その実体の1つ以上を指し、例えば、「a nucleotide sequence」(ヌクレオチド配列)は、1つ以上のヌクレオチド配列を表すものとして理解される点に留意されたい。したがって、「a」(または「an」)、ならびに「one or more」(1つ以上の)、及び「at least one」(少なくとも1つの)は、本開示では互換的に用いられる場合がある。各請求項は、あらゆる任意選択的な要素を除外するように起草される場合もある点にも留意されたい。したがって、この記載は、請求項の要素の記載との関連において「~だけの」、「~のみ」などといった除外的な語の使用に対する、または否定による限定の使用に対する先行詞としての役割を有するものとする。
さらに、本明細書で使用する場合、「及び/または」とは、他方を伴うかまたは伴わない、2つの特定の特性または要素のそれぞれの具体的な開示として理解されるべきである。したがって、本明細書で「A及び/またはB」などの語句で使用される「及び/または」という用語は、「A及びB」、「AまたはB」、「A」(単独)、及び「B」(単独)を含むことが意図される。同様に、「A、B、及び/またはC」といった語句で使用される「及び/または」なる用語は、以下の態様、すなわち、A、B、及びC、A、B、またはC、AまたはC、AまたはB、BまたはC、A及びC、A及びB、B及びC、A(のみ)、B(のみ)、ならびにC(のみ)のそれぞれを包含するものとする。
本明細書において「comprising(含む)」なる文言で態様が説明されている場合は常に、「consisting of(からなる)」及び/または「consisting essentially of(から本質的になる)」なる用語で記載される他の類似の態様も提供される点を理解されたい。
別段の定義がなされないかぎり、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が関連する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有するものとする。例えば、Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology,Juo,Pei-Show,2nd ed.,2002,CRC Press、The Dictionary of Cell and Molecular Biology,3rd ed.,1999,Academic Press、及びOxford Dictionary Of Biochemistry And Molecular Biology,Revised,2000,Oxford University Pressは、当業者に、本開示で使用される用語の多くについての一般的な辞書を与えるものである。
単位、接頭辞、及び記号は、それらのSysteme International de Unites(SI)で承認された形式で示される。数値範囲は、その範囲を規定する数値を含むものとする。数値の範囲が記載されている場合、その範囲の記載された上限と下限との間にあるそれぞれの介在する整数値、及びそのそれぞれの分数もまた、そのような値の間のそれぞれの部分範囲とともに具体的に開示される点は理解されるべきである。任意の範囲の上限値及び下限値は独立してその範囲に含まれる場合も、その範囲から除外される場合もあるが、どちらかの限界値が含まれるか、どちらの限界値も含まれないか、または両方の限界値が含まれるそれぞれの範囲もまた、本開示に包含される。したがって、本明細書に記載される範囲は、記載される端点を含む、その範囲内のすべての値の簡略的な表記であるものとして理解される。例えば、1~10の範囲は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群からの任意の数、数の組み合わせ、または部分範囲を含むものとして理解される。
値が明示的に記載されている場合、記載されている値とほぼ同じ数または量である値もまた、本開示の範囲内に含まれる点を理解されたい。ある組み合わせが開示される場合、その組み合わせの要素の部分的な組み合わせのそれぞれも具体的に開示され、本開示の範囲内に含まれる。逆に、異なる要素または要素群が個別に開示される場合、それらの組み合わせも開示される。ある開示の任意の要素が複数の選択肢を有するものとして開示される場合、各選択肢が単独で、または他の選択肢との任意の組み合わせとして除外されるその開示の例もまた、本明細書に開示される。つまり、ある開示の複数の要素がそのような除外を有することができ、そのような除外を有する要素のすべての組み合わせが本明細書に開示される。
ヌクレオチドは、それらの広く認められている1文字の略号で呼称する。特に断らない限り、ヌクレオチド配列は5’から3’の方向に左から右に記載する。本明細書においてヌクレオチドは、IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨される一般的に公知のヌクレオチドの1文字記号により表記される。したがって、「a」はアデニンを表し、「c」はシトシンを表し、「g」はグアニンを表し、「t」はチミンを表し、「u」はウラシルを表す。
アミノ酸配列はアミノ末端からカルボキシ末端の方向に左から右に記載する。本明細書においてアミノ酸は、IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨される、一般的に公知のアミノ酸の3文字記号または1文字記号により表記される。
「約」という用語は、本明細書では、およそ、大体、おおよそ、またはその範囲内の意味で使用される。「約」という用語が数値範囲とともに使用される場合、記載される数値よりも上及び下の境界値を広げることによって、その範囲を修飾する。一般に、「約」という用語は、例えば、上または下に10パーセント(より高いまたはより低い)の変動で、明示される値の上及び下に数値を修正することができる。
「投与」、「投与すること」という用語、及びその文法的変化形は、本開示のミセルなどの組成物を、薬学的に許容される経路により対象に導入することを指す。本開示のミセルなどの組成物の対象への導入は、腫瘍内、経口的、肺、鼻腔内、非経口的(静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内、または皮下)、直腸に、リンパ内、クモ膜下腔内、眼球周囲、または局所的が挙げられる任意の好適な経路によるものである。投与は、自己投与及び他者による投与を含む。適当な投与経路によって、組成物または薬剤はその目的とする機能を実行することができる。例えば、適当な経路が静脈内である場合、組成物は、組成物または薬剤を対象の静脈内に導入することによって投与される。
本明細書で使用する場合、「およそ」という用語は、対照とする1つ以上の値に適用される場合、規定の参照値と同様の値を指す。ある特定の態様では、「ほぼ」という用語は、特に明記しない限り、または他のことが文脈から明らかでない限り、明示される参照値の両方向に(数を超えるか、またはそれ未満の)10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下の範囲内の値の範囲を指す(かかる数がとり得る値の100%を超える場合を除く)。
本明細書で使用する場合、「保存された」という用語は、比較されている2つ以上の配列の同じ位置において不変に見出されるものである、それぞれポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列のヌクレオチドまたはアミノ酸残基を指す。相対的に保存されているヌクレオチドまたはアミノ酸は、配列の他の部分で出現するヌクレオチドまたはアミノ酸と比べてより関連する配列の間で保存されているものである。
カチオン性キャリアとの関連で使用される任意のアミノ酸、例えばリシンは、その天然の側基(例えば、リシンの-NH )を有することによって、または修飾された側基を有することによって正電荷を有する。架橋部分または疎水性部分との関連で使用される任意のアミノ酸、例えばリシンは、正電荷を持たなくてもよく、それぞれ、アミド結合またはリンカーによって架橋剤(例えばチオール)または疎水性剤(例えばビタミンB3)と結合させることができる。
本明細書で使用する場合、「N/P比」という用語は、カチオン性キャリアユニットとアニオン性ペイロードが溶液中で互いに混合される際の、カチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分中のプロトン化アミンとアニオン性ペイロード中のリン酸塩とのモル比を意味する。
いくつかの態様では、2つ以上の配列は、それらが互いに100%同一である場合、「完全に保存されている」または「同一である」と言われる。いくつかの態様では、2つ以上の配列は、それらが互いに少なくとも70%同一であるか、少なくとも80%同一であるか、少なくとも90%同一であるか、または少なくとも95%同一である場合、「高度に保存されている」と言われる。いくつかの態様では、2つ以上の配列は、それらが互いに約70%同一であるか、約80%同一であるか、約90%同一であるか、約95%同一であるか、約98%同一であるか、または約99%同一である場合、「高度に保存されている」と言われる。いくつかの態様では、2つ以上の配列は、それらが互いに少なくとも30%同一であるか、少なくとも40%同一であるか、少なくとも50%同一であるか、少なくとも60%同一であるか、少なくとも70%同一であるか、少なくとも80%同一であるか、少なくとも90%同一であるか、または少なくとも95%同一である場合、「保存されている」と言われる。いくつかの態様では、2つ以上の配列は、それらが互いに約30%同一であるか、約40%同一であるか、約50%同一であるか、約60%同一であるか、約70%同一であるか、約80%同一であるか、約90%同一であるか、約95%同一であるか、約98%同一であるか、または約99%同一である場合、「保存されている」と言われる。配列の保存は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの全長に適用され得るか、または部分、領域、もしくはそれらの特徴に適用され得る。
本明細書で使用する場合、「由来する」という用語は、特定の分子もしくは生物または情報(例えば、アミノ酸または核酸の配列)を使用して、特定の分子もしくは生物から単離されるか、製造される構成要素を指す。例えば、第2の核酸配列に由来する核酸配列は、第2の核酸配列のヌクレオチド配列と同一であるか、または実質的に類似するヌクレオチド配列を含み得る。ヌクレオチドまたはポリペプチドの場合、派生した種は、例えば、自然に生じる変異誘発、人為的定方向突然変異誘発、または人為的ランダム変異誘発により得られ得る。ヌクレオチドまたはポリペプチドを派生させるために使用される変異誘発は、意図的に定方向、もしくは意図的にランダムであるか、または各々の組み合わせである。最初のものに由来する異なるヌクレオチドまたはポリペプチドを作製するためのヌクレオチドまたはポリペプチドの変異誘発は、ランダム事象(例えば、ポリメラーゼの不忠実さにより引き起こされる)であり得、派生したヌクレオチドまたはポリペプチドの同定は、例えば、本明細書において述べられる適切なスクリーニング法によりなされ得る。ポリペプチドの変異誘発は、通常、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの操作を伴う。一部の態様では、第2のヌクレオチドまたはアミノ酸配列に由来するヌクレオチドまたはアミノ酸配列は、それぞれ第2のヌクレオチドまたはアミノ酸配列に対する少なくとも約50%、少なくとも約51%、少なくとも約52%、少なくとも約53%、少なくとも約54%、少なくとも約55%、少なくとも約56%、少なくとも約57%、少なくとも約58%、少なくとも約59%、少なくとも約60%、少なくとも約61%、少なくとも約62%、少なくとも約63%、少なくとも約64%、少なくとも約65%、少なくとも約66%、少なくとも約67%、少なくとも約68%、少なくとも約69%、少なくとも約70%、少なくとも約71%、少なくとも約72%、少なくとも約73%、少なくとも約74%、少なくとも約75%、少なくとも約76%、少なくとも約77%、少なくとも約78%、少なくとも約79%、少なくとも約80%、少なくとも約81%、少なくとも約82%、少なくとも約83%、少なくとも約84%、少なくとも約85%、少なくとも約86%、少なくとも約87%、少なくとも約88%、少なくとも約89%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%の配列同一性を有し、ここで、第1のヌクレオチドまたはアミノ酸配列は、第2のヌクレオチドまたはアミノ酸配列の生物活性を保持する。
「相補的」及び「相補性」という用語は、ワトソン・クリック型塩基対形成則により互いに関連する2つ以上のオリゴマー(すなわち、それぞれが核酸塩基配列を含む)、またはオリゴマーと標的遺伝子との間を指す。例えば、核酸塩基配列「T-G-A(5’→3’)」は、核酸塩基配列「A-C-T(3’→5’)」に相補的である。相補性は「部分的」であり得、その場合、所与の核酸塩基配列の核酸塩基のすべてより少ないものが塩基対形成則に従って他の核酸塩基配列と一致している。例えば、いくつかの態様では、所与の核酸塩基配列と他の核酸塩基配列との間の相補性は、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、または約95%であり得る。または例のような、「完璧な」または「完全な」(100%)相補性が、所与の核酸塩基配列と他の核酸塩基配列との間に存在し得る。核酸塩基配列間の相補性の程度は、配列間のハイブリダイゼーションの効率及び強度に顕著な影響を与える。
「下流」という用語は、参照ヌクレオチド配列の3’側に存在するヌクレオチド配列を指す。ある特定の態様では、下流ヌクレオチド配列は、転写開始点に続く配列に関する。例えば、遺伝子の翻訳開始コドンは、転写開始部位の下流に存在する。
「賦形剤」及び「キャリア」という用語は、互換的に使用され、化合物の投与をさらに容易にするために医薬組成物に添加される不活性物質を指す。
本明細書で使用する場合、「相同性」という用語は、ポリマー分子間、例えば核酸分子間(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子)及び/またはポリペプチド分子間の全体的関連性を指す。一般に、「相同性」という用語は、2つの分子の進化的関係を意味する。したがって、相同な2つの分子は、共通の進化的祖先を有する。本開示との関連で、相同性という用語は、同一性及び類似性の両方を包含する。
いくつかの態様では、ポリマー分子は、分子における少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約99%のモノマーが同一(厳密に同じモノマー)であるか、または類似する(保存的置換)場合、互いに「相同である」とみなされる。「相同である」という用語は、必然的に少なくとも2つの配列(ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列)間の比較を指す。
本明細書で使用する場合、「同一性」という用語は、ポリマー分子間、例えば、ポリペプチド分子またはポリヌクレオチド分子(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子)間の全体的なモノマー保存を指す。いかなる追加の修飾語もない「同一である」という用語、例えば、「タンパク質Aはタンパク質Bと同一である」は、配列が100%同一(100%の配列同一性)であることを意味する。例えば、「70%同一である」と2つの配列を表現することは、例えば、「70%配列同一性」を有するとそれらを表現することに等しい。
2つのポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列の同一率(%)の計算は、例えば、最適な比較のために2つの配列をアラインメントすることにより実行され得る(例えば、最適なアラインメントのために第1及び第2のポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列の一方または両方にギャップが導入され得、同一でない配列が比較のために無視され得る)。ある特定の態様では、比較のためにアラインメントされる配列の長さは、参照配列の全長の少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%である。次いで、対応するアミノ酸位のアミノ酸、またはポリヌクレオチドの場合は塩基が比較される。
第1の配列におけるある位置が第2の配列における対応する位置と同じアミノ酸により占められる場合、分子はその位置で同一である。2つの配列間の同一率(%)は、2つの配列の最適なアラインメントのために導入される必要があるギャップの数及び各ギャップの長さを考慮した、配列により共有される同一の位置の数の関数である。配列の比較及び2つの配列間の同一率(%)の決定は、数学アルゴリズムを使用して達成され得る。
適当なソフトウェアプログラムは、さまざまな販売元から入手可能であり、タンパク質及びヌクレオチド配列の両方のアライメント用のものがある。配列同一率(%)を決定するための適当なプログラムの1つに、米国政府のNational Center for Biotechnology Information BLASTウェブサイト(blast.ncbi.nlm.nih.gov)から入手可能なBLASTパッケージプログラムの一部であるbl2seqがある。Bl2seqは、BLASTNまたはBLASTPアルゴリズムのいずれかを使用して、2個の配列間の比較を行う。BLASTNが核酸配列を比較するために使用されるのに対して、BLASTPはアミノ酸配列を比較するために使用される。他の好適なプログラムは、例えば、EMBOSSバイオインフォマティクスプログラム集の一部であり、またwww.ebi.ac.uk/Tools/psaのEuropean Bioinformatics Institute(EBI)から利用可能である、Needle、Stretcher、Water、またはMatcherである。
配列アライメントは、当該技術分野において公知の方法、例えば、MAFFT、Clustal(ClustalW、Clustal X、またはClustal Omega)、MUSCLEなどを使用して実施され得る。
ポリヌクレオチドまたはポリペプチド参照配列と整列する単一のポリヌクレオチドまたはポリペプチド標的配列内の異なる領域は、それぞれ、それら自体の配列同一率(%)を有することができる。配列同一率(%)は、10分の1の位に四捨五入される点に留意されたい。たとえば、80.11、80.12、80.13、及び80.14は、80.1に切り捨てられ、80.15、80.16、80.17、80.18、及び80.19は80.2に切り上げられる。また、長さの値は常に整数である点に留意されたい。
ある特定の態様では、同一性パーセンテージ(%ID)または第1のアミノ酸配列(または核酸配列)の第2のアミノ酸配列(または核酸配列)に対する同一性パーセンテージ(%ID)は、%ID=100×(Y/Z)として計算され、式中、Yは、第1及び第2の配列のアラインメント(目視検査または特定の配列アライメントプログラムによりアラインメントされる)において完全な一致と評価されたアミノ酸残基(または核酸塩基)の数であり、Zは、第2の配列における残基の総数である。第1の配列の長さが第2の配列を超える場合、第1の配列の第2の配列に対する同一率(%)は、第2の配列の第1の配列に対する同一率(%)より高くなるであろう。
当業者であれば、配列同一率(%)を計算するための配列アラインメントの生成が、一次配列データによってのみ行われるバイナリー配列間比較に限定されない点は理解されよう。配列アライメントは、配列データを異種の供給源由来のデータ、例えば、構造データ(例えば、タンパク質結晶構造)、機能データ(例えば、変異の位置)、または系統学的データと統合することにより生成され得ることも理解されよう。異種のデータを統合して多重配列アラインメントを生成する好適なプログラムは、www.tcoffee.orgで利用可能であり、代替的に例えば、EBIから利用可能なT-Coffeeである。配列同一率(%)を計算するために使用される最終的なアラインメントは、自動または手動のいずれかで管理され得ることも理解されよう。
本明細書で使用する場合、「単離された」、「精製された」、「抽出された」という用語、及びそれらの文法的変化形は、互換的に使用され、1つ以上の精製プロセスを受けた本開示の所望の組成物の調製状態を指す。いくつかの態様では、本明細書で使用する場合、単離または精製は、夾雑物を含有する試料から本開示の組成物を取り出す、(例えば、画分を)部分的に取り出すプロセスである。いくつかの態様では、単離された組成物は、検出可能な望ましくない活性を有さないか、または代替的に、望ましくない活性のレベルもしくは量が許容可能なレベルまたは量以下である。他の態様では、単離された組成物は、許容可能な量及び/または濃度及び/または活性以上の量及び/または濃度の本開示の所望の組成物を有する。他の態様では、単離された組成物は、組成物が取得される出発物質と比較して濃縮される。この濃縮は、出発物質と比較して少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、少なくとも約99.9%、少なくとも約99.99%、少なくとも約99.999%、少なくとも約99.9999%、または99.9999%超であり得る。いくつかの態様では、単離された調製物は、残留する生物学的産物を実質的に含まない。いくつかの態様では、単離された調製物は、任意の混入している生物学的物質を100%、少なくとも約99%、少なくとも約98%、少なくとも約97%、少なくとも約96%、少なくとも約95%、少なくとも約94%、少なくとも約93%、少なくとも約92%、少なくとも約91%、または少なくとも約90%含まない。残留する生物学的産物は、非生物物質(化学物質を含む)または不要な核酸、タンパク質、脂質、もしくは代謝産物を含み得る。
本明細書で使用する場合、「連結された」という用語は、共有結合または非共有結合によりそれぞれ第2のアミノ酸配列またはポリヌクレオチド配列に結合された、第1のアミノ酸配列またはポリヌクレオチド配列を指す。第1のアミノ酸またはポリヌクレオチド配列は、第2のアミノ酸またはポリヌクレオチド配列に直接的に結合もしくは並列され得るか、または代替的に介在配列が第1の配列から第2の配列までに共有結合により加わり得る。「連結された」という用語は、第1のポリヌクレオチド配列の第2のポリヌクレオチド配列への5’末端または3’末端での融合を意味するだけでなく、第2のポリヌクレオチド配列(または第1のポリヌクレオチド配列)における任意の2つのヌクレオチドへの第1のポリヌクレオチド配列(またはそれぞれ第2のポリヌクレオチド配列)全体の挿入も含む。第1のポリヌクレオチド配列は、ホスホジエステル結合またはリンカーにより第2のポリヌクレオチド配列に連結され得る。リンカーは、例えば、ポリヌクレオチドであり得る。
「miRNA」または「miR」または「マイクロRNA」という用語は、互換的に使用され、RNAベースの遺伝子調節に関与する真核生物において見出されるマイクロRNA分子を指す。この用語は、前駆体からプロセシングされた一本鎖RNA分子を指すために使用される。本開示に関連するmiRNAの名称及びそれらの配列は、本明細書において提供される。マイクロRNAは、不完全な塩基対形成により標的mRNAを認識及びそれに結合し、標的mRNAの不安定化または翻訳阻害をもたらし、これにより、標的遺伝子発現を下方調節する。逆に、miRNA結合部位を含む分子(一般にmiRNAのシード領域に相補的な配列を含む分子)によるmiRNAの標的化は、miRNAにより誘発される翻訳阻害を低減または阻害し得、標的遺伝子の上方調節をもたらす。
「ミスマッチ」または「複数のミスマッチ」という用語は、オリゴマー核酸塩基配列における塩基対形成則に従って標的プレmRNAと一致しない1つ以上の核酸塩基(連続しているまたは離れているにかかわらず)を指す。多くの場合、完全な相補性が所望されるが、いくつかの態様は、標的プレmRNAに対する1つ以上であるが、好ましくは6つ、5つ、4つ、3つ、2つ、または1つのミスマッチを含み得る。オリゴマー内の任意の位置でのバリエーションが含まれる。ある特定の態様では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、末端近くでの核酸塩基配列のバリエーション、内部でのバリエーションを含み、存在する場合、通常、5’及び/または3’末端の約6、5、4、3、2、または1サブユニット以内に存在する。ある特定の態様では、1つ、2つ、または3つの核酸塩基が除去され得、依然として正確な結合を提供し得る。
本明細書で使用する場合、「調節する」、「修飾する」という用語、及びそれらの文法的変化形は、一般に、特定の濃度、レベル、発現、機能、または行動に適用される場合、例えば、アンタゴニストまたはアゴニストとして作用するために、特定の濃度、レベル、発現、機能、または行動を増加または減少させること、例えば、直接または間接的に、促進すること/刺激すること/上方調節することまたはそれらに干渉すること/それらを阻害すること/それらを下方調節することにより変化させる能力を指す。場合によっては、修飾因子は、ある特定の濃度、レベル、活性、または機能を、コントロールと比較して、または一般に予想される活性の平均レベルと比較して、もしくは活性の対照レベルと比較して増加及び/または減少させ得る。
「核酸」、「核酸分子」、「ヌクレオチド配列」、「ポリヌクレオチド」、及びそれらの文法的変化形は、互換的に使用され、一本鎖形態または二重螺旋のいずれかでのリン酸エステルポリマー形態のリボヌクレオシド(アデノシン、グアノシン、ウリジン、またはシチジン;「RNA分子」)もしくはデオキシリボヌクレオシド(デオキシアデノシン、デオキシグアノシン、チミジン、またはデオキシシチジン;「DNA分子」)、またはそれらの任意のホスホエステルアナログ、例えば、ホスホロチオネート及びチオエステルを指す。一本鎖核酸配列は、一本鎖DNA(ssDNA)または一本鎖RNA(ssRNA)を指す。二本鎖DNA-DNA、DNA-RNA、及びRNA-RNA螺旋が可能である。核酸分子及び特にDNAまたはRNA分子という用語は、分子の一次及び二次構造のみを指し、任意の特定の三次形態に限定されない。したがって、この用語は、とりわけ線形または環状DNA分子(例えば、制限断片)、プラスミド、スーパーコイルDNA、及び染色体に見出される二本鎖DNAを含む。特定の二本鎖DNA分子の構造について述べる際、配列は、DNAの非転写鎖(すなわち、mRNAに相同な配列を有する鎖)に沿った5’~3’方向での配列のみを提供する通常の慣例に従って本明細書に記載され得る。「組換えDNA分子」は、分子生物学的操作を受けたDNA分子である。DNAとしては、限定されるものではないが、cDNA、ゲノムDNA、プラスミドDNA、合成DNA、及び半合成DNAが挙げられる。本開示の「核酸組成物」は、本明細書に記載されるような1つ以上の核酸を含む。
本明細書で使用する場合、語句「非経口投与」及び「非経口的に投与される」は、経腸投与及び局所投与以外の通常注射による投与様式を意味し、限定されるものではないが、静脈内、筋肉内、動脈内、クモ膜下腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、クモ膜下、脊髄内、及び胸骨内注射及び注入が挙げられる。
「薬学的に許容される担体」、「薬学的に許容される賦形剤」という用語、及びそれらの文法的変化形は、ヒトを含む動物に使用するための米国連邦政府の規制機関により承認されたか、または米国薬局方に列挙される薬剤のいずれか、ならびに対象への組成物の投与を禁止する程度まで望ましくない生理作用の発生を引き起こさず、投与される化合物の生物活性及び特性を抑制しない任意の担体または希釈剤を包含する。医薬組成物を調製するのに有用であり、一般に安全で、非毒性であり、望ましい賦形剤及び担体が含まれる。
本明細書で使用する場合、「医薬組成物」という用語は、1種以上の他の化学成分、例えば、薬学的に許容されるキャリア及び賦形剤と混合もしくは混ぜ合わされたか、またはそれらの中に懸濁された、例えば、本開示のミセルなどの本明細書に記載される化合物のうちの1種以上を指す。医薬組成物の1つの目的は、対象へのミセル調製物の投与を容易にすることである。
本明細書で使用する場合、「ポリヌクレオチド」という用語は、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、それらのアナログ、またはそれらの混合物が挙げられるヌクレオチドの任意の長さのポリマーを指す。この用語は分子の一次構造を指す。したがって、この用語は、三本鎖、二本鎖、及び一本鎖デオキシリボ核酸(「DNA」)、ならびに三本鎖、二本鎖、及び一本鎖リボ核酸(「RNA」)を含む。この用語は、例えば、アルキル化及び/またはキャッピングにより修飾されたポリヌクレオチド及び未修飾形態のポリヌクレオチドも含む。
より具体的には、「ポリヌクレオチド」という用語は、ポリデオキシリボヌクレオチド(2-デオキシ-D-リボースを含有する)、スプライシングされたまたはスプライシングされていないにかかわらず、tRNA、rRNA、hRNA、siRNA、及びmRNAが挙げられるポリリボヌクレオチド(D-リボースを含有する)、プリンまたはピリミジン塩基のN-またはC-配糖体である任意の他の種類のポリヌクレオチド、ならびに非ヌクレオチド骨格を含有する他のポリマー、例えば、ポリアミド(例えば、ペプチド核酸「PNA」)及びポリモルホリノポリマー、ならびにDNA及びRNAにおいて見出されるような塩基対形成及び塩基スタッキングを可能にする配置で核酸塩基を含有することを条件とする他の配列特異的合成核酸ポリマーを含む。
本開示のいくつかの態様では、ポリヌクレオチドは、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドなどのオリゴヌクレオチドであり得る。いくつかの態様では、オリゴヌクレオチドは、RNAである。いくつかの態様では、RNAは、合成RNAである。いくつかの態様では、合成RNAは、少なくとも1つの非天然核酸塩基を含む。いくつかの態様では、ある特定の種類のすべての核酸塩基が、非天然核酸塩基と置き換えられている(例えば、本明細書において開示されるポリヌクレオチドにおけるすべてのウリジンが、非天然核酸塩基、例えば、5-メトキシウリジンと置き換えられ得る)。
「ポリペプチド」、「ペプチド」及び「タンパク質」なる用語は、任意の長さのアミノ酸のポリマーを呼称するうえで本明細書で互換的に使用される。ポリマーは、修飾アミノ酸を含み得る。これらの用語は、自然に修飾された、または、例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または標識成分との結合など、他の任意の操作もしくは改変などの介入により修飾されたアミノ酸ポリマーも包含される。例えば、1つ以上のアミノ酸アナログ(例えば、ホモシステイン、オルニチン、p-アセチルフェニルアラニン、D-アミノ酸、及びクレアチンなどの非天然アミノ酸が挙げられる)、及び当該技術分野において公知の他の修飾を含有するポリペプチドも定義の範囲内に含まれる。本明細書で使用する場合、「ポリペプチド」という用語は、任意のサイズ、構造、または機能のタンパク質、ポリペプチド、及びペプチドを指す。ポリペプチドとしては、遺伝子産物、天然に存在するポリペプチド、合成ポリペプチド、上述のもののホモログ、オーソログ、パラログ、断片及び他の等価物、バリアント、ならびにアナログが挙げられる。ポリペプチドは、単一のポリペプチドであり得るか、またはダイマー、トリマー、もしくはテトラマーなどの多分子複合体であり得る。それらは、一本鎖または多連鎖ポリペプチドも含み得る。最も一般的には、ジスルフィド結合が多連鎖ポリペプチドにおいて見出される。ポリペプチドという用語は、1つ以上のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人工的な化学的アナログであるようなアミノ酸ポリマーにも適用されうる。いくつかの態様では、「ペプチド」は、50アミノ酸長以下、例えば、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50アミノ酸長であり得る。
本明細書で使用する場合、「予防する」、「予防すること」という用語、及びそれらの変化形は、疾患、障害、及び/または状態の発症を部分的または完全に遅延させること;特定の疾患、障害、及び/または状態の1つ以上の症状、特徴、または臨床徴候の発症を部分的または完全に遅延させること;特定の疾患、障害、及び/または状態の1つ以上の症状、特徴、または徴候の発症を部分的または完全に遅延させること;特定の疾患、障害、及び/または状態の進行を部分的または完全に遅延させること;及び/または疾患、障害、及び/または状態に関連する病理を生じるリスクを減少させることを指す。いくつかの態様では、転帰の予防は、予防的治療によって実現される。
本明細書で使用する場合、「予防」とは、疾患もしくは状態の発症を予防するために、または疾患もしくは状態に関連する症状を予防または遅延させるために使用される治療的行動または行動方針を指す。
本明細書で使用する場合、「予防法」は、健康を維持し、出血症状の発症を予防もしくは遅延させるために、または疾患もしくは状態に関連する症状を予防もしくは遅延させるために取られる手段を指す。
本明細書で使用する場合、「類似性」という用語は、ポリマー分子間、例えば、ポリヌクレオチド分子(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子)間、及び/またはポリペプチド分子間の全体的関連性を指す。ポリマー分子同士の互いに対する類似率(%)の計算は、類似率(%)の計算が当該技術分野で理解されるところの保存的置換を考慮している点を除いて、同一率(%)の計算と同様にして行うことができる。類似率(%)は、用いられる比較尺度、すなわち、アミノ酸同士が、例えばそれらの進化的な近さ、電荷、体積、柔軟性、極性、疎水性、芳香族性、等電点、抗原性、またはそれらの組み合わせのどれにしたがって比較されるかによって左右されることが理解される。
「対象」、「患者」、「個体」、及び「宿主」なる用語、及びそれらの変化形は、本明細書において互換的に使用され、限定されるものではないが、ヒト、家庭用動物(例えば、イヌ、ネコなど)、家畜(例えば、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマなど)、及び実験動物(例えば、サル、ラット、マウス、ウサギ、モルモットなど)が挙げられる、診断、処置、または治療が所望される任意の哺乳動物対象、特にヒトを指す。本明細書に記載される方法は、ヒトの治療及び獣医学的用途の両方に適用可能である。
本明細書で使用する場合、「その必要がある対象」という表現は、例えば、止血を改善するために、本開示のミセルの投与から恩恵を受ける哺乳動物対象などの対象を含む。
本明細書で使用する場合、「全身投与」、「全身投与される」、「末梢投与」、及び「末梢投与される」という表現は、化合物、薬物、または他の物質の中枢神経系への直接投与以外の、それが患者の系に入り、したがって、代謝及び他の同様のプロセスに供されるような投与、例えば、皮下投与を意味する。
本明細書で使用する場合、「治療上有効量」という用語は、所望の治療効果、薬理学的、及び/または生理学的効果をもたらす必要がある対象に対する所望の治療効果、薬理学的、及び/または生理学的効果をもたらすのに十分な、本開示のミセルを含む試薬または医薬化合物の量である。治療上有効量は、予防が治療とみなされ得る場合、「予防上有効量」であり得る。
本明細書で使用する場合、「治療する」、「治療」、または「治療すること」という用語は、例えば、疾患または状態の重症度の低減、疾患経過の期間の低減、疾患または状態に関連する1つ以上の症状の改善または除去、疾患または状態を必ずしも治療しない、疾患または状態を有する対象に対する有益な効果の提供を指す。この用語には、疾患もしくは状態またはその症状の予防または防止も含まれる。一態様では、「治療すること」または「治療」なる用語は、対象に抗原に対する免疫応答を誘導することを意味する。
「上流」という用語は、参照ヌクレオチド配列の5’側に存在するヌクレオチド配列を指す。
II.キャリアユニット
本開示は、ミセルに自己組織化し得るか、またはミセルに取り込まれ得るキャリアユニットを提供する。本開示のキャリアユニットは、水溶性バイオポリマー部分(例えば、PEG)、荷電したキャリア部分、架橋部分、及び疎水性部分を含む。いくつかの態様では、荷電キャリア部分は、図1A~1D及び2A~2Iに例示されるように、カチオン性(例えば、ポリリシン)である。いくつかの態様では、カチオン性荷電キャリア部分とアニオン性ペイロードとは、互いに静電的に相互作用することができる。カチオン荷電キャリア部分とアニオン荷電ペイロードとが互いに混合されると、それらは互いに中和し、キャリアユニット:ペイロード複合体を生成することができる。得られるキャリアユニット:ペイロード複合体は、水溶性バイオポリマー部分を含む「頭部」と、アニオン性ペイロードに静電的に結合したカチオン性キャリア部分を含む「尾部」とを有し得る。
キャリアユニット:ペイロード複合体は、単独で、または他の分子との組み合わせで自己結合することで、アニオン性ペイロードがミセルのコアに存在し、水溶性バイオポリマー部分が溶媒に面したミセルをもたらし得る。「本開示のミセル」という用語は、典型的なミセルだけでなく小粒子、小型ミセル、ミセル、桿状構造、またはポリマソームも包含する。ポリマソームが内腔を含むことを考慮すると、典型的なミセルの「コア」に関連するすべての開示が、本開示のキャリアユニットを含むポリマソームにおける内腔に等しく適用されると理解されたい。
本開示のキャリアユニットは、1つ以上の任意選択のリンカーにより水溶性バイオポリマー部分に共有結合された標的化部分(例えば、標的化リガンド)を含み得る。ミセルが形成されると、標的化部分はミセルの表面に位置することができ、特定の標的組織、特定の細胞種にミセルを送達し得、及び/または生理学的バリア(例えば、細胞形質膜またはBBB)を通した輸送を促進することができる(図1C)。いくつかの態様では、本開示のミセルは、2種類以上の標的化部分を含み得る。
本開示のキャリアユニットは、荷電したカチオンキャリア部分に共有結合された疎水性部分(HM)も含み得る。疎水性部分は、例えば、治療効果、共治療効果を有するか、または標的細胞もしくは標的組織の恒常性にプラスの影響を及ぼすことができる。いくつかの態様では、HMは、1つ以上のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、HMは、疎水性分子(例えば、ビタミン)に連結された1つ以上のアミノ酸を含む。いくつかの態様では、HMは、疎水性分子(例えば、ビタミン)に共有結合された1つ以上のリシン残基を含む。
いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、キャリアユニットに共有結合によって連結されていない。しかしながら、他の態様では、カチオン性ペイロードは、カチオン性キャリアユニット、例えば、切断可能なリンカーなどのリンカーに共有結合によって連結され得る。
様々な態様の非限定的な例を本開示に示す。本開示は、特に、例えば、核酸などのアニオン性ペイロードを送達するための、カチオン性キャリアユニットの使用に関する。しかしながら、キャリア部分及びペイロードの電荷を逆転させること(すなわち、カチオン性ペイロードを送達するためにキャリアユニットにアニオン性キャリア部分を使用すること)により、またはアニオン性もしくはカチオン性キャリア部分と静電的相互作用するそれぞれカチオン性もしくはアニオン性アダプターに連結された中性ペイロードを使用することにより、本開示がカチオン性ペイロードの送達または中性ペイロードの送達に同様に適用され得ることが当業者には明らかであろう。
したがって、一態様において、本開示は、図式I~図式VI:
[CC]-L1-[CM]-L2-[HM](図式I)、
[CC]-L1-[HM]-L2-[CM](図式II)、
[HM]-L1-[CM]-L2-[CC](図式III)、
[HM]-L1-[CC]-L2-[CM](図式IV)、
[CM]-L1-[CC]-L2-[HM](図式V)、または
[CM]-L1-[HM]-L2-[CC](図式VI)、
(式中、
CCは、カチオン性キャリア部分、例えば、ポリリシンであり、
CMは、架橋部分であり、
HMは、疎水性部分、例えば、ビタミン、例えば、ビタミンB3であり、
L1及びL2は、独立して任意選択のリンカーである)のカチオン性キャリアユニットであって、
HMの数が、[CC]及び[CM]に対して約50%未満である、カチオン性キャリアユニットを提供する。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、水溶性ポリマー(WP)をさらに含む。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、[CC]、[HM]、及び/または[CM]に結合される。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、[CC]、[HM]、または[CM]のN末端に結合される。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、[CC]のN末端に結合される。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、[CC]、[HM]、または[CM]のC末端に結合される。いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、[CC]のC末端に結合される。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
[WP]-L3-[CC]-L1-[CM]-L2-[HM](図式I’)、
[WP]-L3-[CC]-L1-[HM]-L2-[CM](図式II’)、
[WP]-L3-[HM]-L1-[CM]-L2-[CC](図式III’)、
[WP]-L3-[HM]-L1-[CC]-L2-[CM](図式IV’)、
[WP]-L3-[CM]-L1-[CC]-L2-[HM](図式V’)、または
[WP]-L3-[CM]-L1-[HM]-L2-[CC](図式VI’)を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、アニオン性ペイロードと例えば静電的に相互作用することができる。
上記の図式I’~VI’のコンストラクトのいくつかの態様では、[WP]構成要素は、少なくとも1つの標的化部分、すなわち、[T]-[WP]-…に連結され得、式中、nは整数、例えば、1、2、または3である。
図2(A)~2(I)は、本開示の例示的なカチオン性キャリアユニットの模式図を示す。簡単のために、図2(A)~2(I)のユニットは、直線的に示されている。しかしながら、いくつかの態様では、キャリアユニットは、例えば、(i)正に荷電したユニット(例えば、ポリリシン)を含むポリマーCC部分と、(ii)CC部分のN末端またはC末端に結合されたCM(例えば、架橋剤に連結されたリシン、例えばリシン-チオール)と、(iii)CMのN末端またはC末端に結合されたHM(例えば、疎水性物質に連結されたリシン、例えば、ビタミンB3に連結されたリシン)とを含む、分枝状のスカフォールド配置(図3を参照)として構成されたCC、CM、及びHMを含むことができる。
本開示のカチオン性キャリアユニットとアニオン性ペイロード(例えば、核酸)とが約5:約1のイオン比(すなわち、アニオン性ペイロード中の負電荷の数が、カチオン性キャリア部分中の正電荷の数の約5倍大きい場合)~約1:約5のイオン比(すなわち、カチオン性キャリア部分中の正電荷の数が、アニオン性ペイロード中の負電荷の数の約5倍大きい場合)で混合される場合、主として静電的相互作用を介した、カチオン性キャリア部分中の正電荷によるアニオン性ペイロード中の負電荷の中和によって、変化のない親水性部分(WP部分を含む)と、大幅に疎水性が高い部分(カチオン性キャリア部分+疎水性部分及び架橋部分とアニオン性ペイロードとの間の結合に起因する)とを有するカチオン性キャリアユニット:アニオン性ペイロード複合体が形成される。
いくつかの態様では、疎水性部分は、それ自身の正電荷を、アニオン性ペイロードの負電荷と相互作用するカチオン性キャリア部分の正電荷に与えることができる。カチオン性キャリア部分とアニオン性ペイロードとの間の相互作用(例えば、静電的相互作用)への言及は、疎水性部分及びカチオン性キャリア部分の電荷とアニオン性ペイロードの電荷との間の相互作用も包含することを理解されたい。
アニオン性ペイロードの負電荷との静電的相互作用による正電荷の中性化に起因するカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分の疎水性の増加は、両親媒性複合体をもたらす。かかる両親媒性複合体は、単独でまたは他の両親媒性成分との組み合わせでミセルに自己組織化し得る。得られたミセルは、溶媒に面したWP部分(すなわち、WP部分はミセルの外面に面する)を含む(図1C)のに対して、CC、CM、及びHM部分、ならびに結合したペイロード(例えば、ヌクレオチド配列、例えば、オリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、「antimir」、またはそれらの任意の組み合わせ)はミセルのコアに存在する。
いくつかの特定の態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)WP部分であって、水溶性バイオポリマーが、式III(下記参照)のポリエチレングリコール(PEG)(ただし、nは約120~約PEG130である)(例えば、PEGは、PEG5000またはPEG6000である)である、WP部分と、
(b)CC部分であって、カチオン性キャリア部分が、例えば、約30個~約40個のリシン(例えば、直鎖状ポリ(L-リシン)n(ここで、nは約30~約40である))、ポリエチレンイミン(PEI)、またはキトサンを含む、CC部分と、
(c)CM部分であって、架橋部分が、それぞれが架橋剤に結合した約10個~約20個のリシン(例えば10個~20個のリシン-チオール)を含む、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が、それぞれがビタミンB3単位に結合した約30個~約40個のリシンを有する、HM部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)CC部分であって、カチオン性キャリア部分が約30個~約35個のリシン、例えば約32個のリシンを含む、CC部分と、
(b)CM部分であって、架橋部分が、それぞれが架橋剤に結合した約15個のリシン~約20個のリシン、例えば16個のリシン(例えば、リシン-チオール)を含む、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が、それぞれが疎水性物質に結合した約30個~約35個のリシン、例えば約32個のリシン(例えば、リシン-ビタミンB3)を含む、HM部分と、を含む。
いくつかの特定の態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)CC部分であって、カチオン性キャリア部分が約25個~約35個のリシン、例えば約30個、31個、または32個のリシンを含む、CC部分と、
(b)CM部分であって、架橋部分が、それぞれが架橋剤に結合した約15個のリシン~約20個のリシン、例えば15個、16個、または17個のリシン(例えば、リシン-チオール)を含む、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が、それぞれが疎水性物質に結合した約25個~約35個のリシン、例えば約30個、31個、または32個のリシン(例えば、リシン-ビタミンB3)を含む、HM部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)CC部分であって、カチオン性キャリア部分が約30個~約60個のリシン、例えば約60個のリシンを含む、CC部分と、
(b)CM部分であって、架橋部分が、それぞれが架橋剤に結合した約5個のリシン~約15個のリシン、例えば5個のリシン(例えば、リシン-チオール)を含む、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が、それぞれが疎水性物質に結合した約15個~約30個のリシン、例えば約15個のリシン(例えば、リシン-ビタミンB3)を含む、HM部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)CC部分であって、カチオン性キャリア部分が約30個~約60個のリシン、例えば約50個のリシンを含む、CC部分と、
(b)CM部分であって、架橋部分が、それぞれが架橋剤に結合した約5個のリシン~約15個のリシン、例えば5個のリシン(例えば、リシン-チオール)を含む、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が、それぞれが疎水性物質に結合した約15個~約30個のリシン、例えば約25個のリシン(例えば、リシン-ビタミンB3)を含む、HM部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)CC部分であって、カチオン性キャリア部分が約30個~約60個のリシン、例えば約45個のリシンを含む、CC部分と、
(b)CM部分であって、架橋部分が、それぞれが架橋剤に結合した約5個のリシン~約15個のリシン、例えば5個のリシン(例えば、リシン-チオール)を含む、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が、それぞれが疎水性物質に結合した約15個~約30個のリシン、例えば約30個のリシン(例えば、リシン-ビタミンB3)を含む、HM部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)CC部分であって、カチオン性キャリア部分が約30個~約60個のリシン、例えば約40個のリシンを含む、CC部分と、
(b)CM部分であって、架橋部分が、それぞれが架橋剤に結合した約5個のリシン~約15個のリシン、例えば10個のリシン(例えば、リシン-チオール)を含む、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が、それぞれが疎水性物質に結合した約15個~約30個のリシン、例えば約30個のリシン(例えば、リシン-ビタミンB3)を含む、HM部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)CC部分であって、カチオン性キャリア部分が約30個~約60個のリシン、例えば約35個のリシンを含む、CC部分と、
(b)CM部分であって、架橋部分が、それぞれが架橋剤に結合した約5個のリシン~約15個のリシン、例えば15個のリシン(例えば、リシン-チオール)を含む、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が、それぞれが疎水性物質に結合した約15個~約30個のリシン、例えば約30個のリシン(例えば、リシン-ビタミンB3)を含む、HM部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(a)CC部分であって、カチオン性キャリア部分の数が電荷(例えば、siRNAの電荷)数(例えば、14マー~31マーでは約13~約30)/2である、CC部分と、
(b)CM部分であって、架橋部分(例えば、リシン-チオール)の数が少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、またはそれ以上である、CM部分と、
(c)HM部分であって、疎水性部分が疎水性物質に結合され(例えば、リシン-ビタミンB3)、CM部分とHM部分との比が1:3である、HM部分と、を含み、
(陰イオン電荷/2)(X)+CMの数(Y)+HMの数(Z)の合計数が17以上である。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、カチオン性キャリアユニットのWP部分に結合された少なくとも1つの標的化部分をさらに含む。いくつかの態様では、ミセルの表面に提示される標的化部分の数及び/または密度は、標的化部分を有するカチオン性キャリアユニット対標的化部分を有さないカチオン性キャリアユニットの特定の比率を使用することにより調節され得る。いくつかの態様では、標的化部分を有するカチオン性キャリアユニット対標的化部分を有さないカチオン性キャリアユニットの比は、少なくとも約1:5、少なくとも約1:10、少なくとも約1:20、少なくとも約1:30、少なくとも約1:40、少なくとも約1:50、少なくとも約1:60、少なくとも約1:70、少なくとも約1:80、少なくとも約1:90、少なくとも約1:100、少なくとも約1:120、少なくとも約1:140、少なくとも約1:160、少なくとも約1:180、少なくとも約1:200、少なくとも約1:250、少なくとも約1:300、少なくとも約1:350、少なくとも約1:400、少なくとも約1:450、少なくとも約1:500、少なくとも約1:600、少なくとも約1:700、少なくとも約1:800、少なくとも約1:900、または少なくとも約1:1000である。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(i)輸送体LAT1を標的とする標的化部分(A)(例えば、フェニルアラニン)と、
(ii)PEGである水溶性ポリマーと、
(iii)リシンであるカチオン性ポリマーブロックを含むカチオン性キャリア部分と、
(iv)架橋部分に連結されたリシンである架橋ポリマーブロックを含む架橋部分と、
(v)ビタミンB3に連結されたリシンである疎水性ポリマーブロックを含む疎水性部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(i)輸送体LAT1を標的とする標的化部分(A)(例えば、フェニルアラニン)と、
(ii)PEGである水溶性ポリマーであって、n=100~200、例えば、100~150、例えば、120~130である、水溶性ポリマーと、
(iii)カチオン性ポリマーブロックを含むカチオン性キャリア部分、例えば、ポリリシンと、
(iv)架橋部分に連結されたリシンである架橋ポリマーブロックを含む架橋部分と、
(v)ビタミンB3に連結されたリシンである疎水性ポリマーブロックを含む疎水性部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(i)輸送体LAT1を標的とする標的化部分(A)(例えば、フェニルアラニン)と、
(ii)PEGである水溶性ポリマーであって、n=100~200、例えば、100~150、例えば、120~130である、水溶性ポリマーと、
(iii)カチオン性ポリマーブロックを含むカチオン性キャリア部分、例えば、10~100個のリシン、例えば、10~50個のリシン、例えば、30~40個のリシンと、
(iv)架橋部分に連結されたリシンである架橋ポリマーブロックを含む架橋部分と、
(v)ビタミンB3に連結されたリシンである疎水性ポリマーブロックを含む疎水性部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(i)輸送体LAT1を標的とする標的化部分(A)(例えば、フェニルアラニン)と、
(ii)PEGである水溶性ポリマーであって、n=100~200、例えば、100~150、例えば、120~130である、水溶性ポリマーと、
(iii)カチオン性ポリマーブロック(例えば、10~100個のリシン、例えば、10~50個のリシン、例えば、30~40個のリシン)を含むカチオン性キャリア部分、と、
(iv)架橋部分に連結されたリシンである架橋ポリマーブロック(例えば、10~30個のリシン-チオール、例えば10~20個のリシン-チオール)を含む架橋部分と、
(v)ビタミンB3に連結されたリシンである疎水性ポリマーブロックを含む疎水性部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、
(i)輸送体LAT1を標的とする標的化部分(A)(例えば、フェニルアラニン)と、
(ii)PEGである水溶性ポリマーであって、n=100~200、例えば、100~150、例えば、120~130である、水溶性ポリマーと、
(iii)カチオン性ポリマーブロック(例えば、10~100個のリシン、例えば、10~50個のリシン、例えば、30~40個のリシン)を含むカチオン性キャリア部分、と、
(iv)架橋部分に連結されたリシンである架橋ポリマーブロック(例えば、10~30個のリシン-チオール、例えば10~20個のリシン-チオール)を含む架橋部分と、
(v)ビタミンB3に連結されたリシンである疎水性ポリマーブロック(例えば、10~50個のリシン-ビタミンB3、例えば、30~40個のリシン-ビタミンB3)を含む疎水性部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、HMを含み、HMの数は、[CC]及び[CM]に対して約50%~約1%、約50%~約5%、約50%~約10%、約50%~約15%、約50%~約20%、約50%~約25%、約50%~約30%、約50%~約35%、約50%~約40%、約50%~約45%、約45%~約1%、約45%~約5%、約45%~約10%、約45%~約15%、約45%~約20%、約45%~約25%、約45%~約30%、約45%~約35%、約45%~約40%、約40%~1%、約50%~約5%、約40%~約10%、約40%~約15%、約40%~約20%、約40%~約25%、約40%~約30%、約40%~約35%、約35%~約1%、約35%~約5%、約35%~約10%、約35%~約15%、約35%~約20%、約35%~約25%、約35%~約30%、約30%~約1%、約30%~約5%、約30%~約10%、約30%~約15%、約30~約20%、約30%~約25%、約25%~約1%、約25%~約5%、約25%~約10%、約25%~約15%、約25%~約20%、約20%~約1%、約20%~約5%、約20%~約10%、約20%~約15%、約15%~約1%、約15%~約5%、約15%~約10%、約10%~約1%、約10%~約5%、または約5%~約1%である。いくつかの態様では、HMの数は、約50%~約40%、約40%~約30%、約30%~約20%、約20%~約10%、約10%~約5%、または約5%~約1%である。いくつかの態様では、HMの数は、約50%、約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、約10%、約5%、または約1%である。いくつかの態様では、HMの数は、[CC]及び[CM]に対して約40%である。いくつかの態様では、HMの数は、[CC]及び[CM]に対する[HM]の比率として表される。
いくつかの態様では、本開示のカチオン性キャリアユニットは、miR-485-3pを標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドペイロード、例えば、AGAGAGGAGAGCCGUGUAUGAC(配列番号18)と相互作用する。いくつかの態様では、ペイロードと複合体を形成したキャリアユニットは、ミセルを形成する。
いくつかの態様では、ビタミンB3ユニットは、好適なコンジュゲーション試薬、例えば、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド(EDC)及びN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)の存在下での例えば、リシンのNH基とビタミンB3のCOOH基との間のカップリング反応によりHM部分の側鎖に導入される。
本開示は、本開示のキャリアユニット(例えば、カチオン性キャリアユニット)を含む組成物を提供する。他の態様では、本開示は、ペイロード(例えば、ヌクレオチド配列などのアニオン性ペイロード、例えば、オリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、「antimir」、またはそれらの任意の組み合わせ)に非共有結合的に結合された、本開示のキャリアユニット(例えば、カチオン性キャリアユニットユニット)を含む複合体を提供し、ここで、キャリアユニット及びペイロードは、静電的相互作用する。他の態様では、本開示は、ペイロード(例えば、ヌクレオチド配列などのアニオン性ペイロード、例えば、オリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、「antimir」、またはそれらの任意の組み合わせ)に共有結合された、本開示のキャリアユニット(例えば、カチオン性キャリアユニットユニット)を含む結合体を提供し、ここで、キャリアユニット及びペイロードは、静電的相互作用する。いくつかの態様では、キャリアユニット及びペイロードは、切断可能なリンカーにより連結され得る。いくつかの態様では、キャリアユニット及びペイロードは、静電的相互作用することに加えて、共有結合的に相互作用し得る(例えば、静電的相互作用後、キャリアユニット及びペイロードは、ジスルフィド結合または切断可能な結合により「ロック」され得る)。
いくつかの特定の態様では、カチオン性キャリアユニットは、約120~約130個の単位を有するPEGを含む水溶性ポリマーと、約30~約40個のリシン単位を有するポリリシンを含むカチオン性キャリア部分と、約10~約20個のリシン-チオール単位を含む架橋部分と、約30~約40個のビタミンB3に連結されたリシン単位を含む疎水性部分と、を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、カチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分との少なくとも1つのイオン結合により(すなわち、静電的相互作用により)カチオン性キャリアユニットと相互作用する負に荷電したペイロード(例えば、ヌクレオチド配列、例えば、オリゴヌクレオチド(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)、siRNA、shRNA、「antimir」、またはそれらの任意の組み合わせ)と会合している。
本開示のカチオン性キャリアユニットの具体的な構成要素を、以下に詳細に開示する。
a.水溶性バイオポリマー
いくつかの態様では、本開示のカチオン性キャリアユニットは、少なくとも1つの水溶性バイオポリマーを含む。本明細書で使用する場合、「水溶性バイオポリマー」という用語は、生体適合性、生物学的に不活性、非免疫原性、非毒性、かつ親水性のポリマー、例えば、PEGを指す。
いくつかの態様では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレングリコール)、ポリ(オキシエチル化ポリオール)、ポリ(オレフィンアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ヒドロキシアルキルメタクリルアミド)、ポリ(ヒドロキシアルキルメタクリレート)、ポリ(サッカライド)、ポリ(α-ヒドロキシ酸)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリグリセロール、ポリホスファゼン、ポリオキサゾリン(「POZ」)、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、水溶性バイオポリマーは、直鎖状、分枝鎖状、または樹枝状である。
いくつかの態様では、水溶性バイオポリマーは、ポリエチレングリコール(「PEG」)、ポリグリセロール(「PG」)、またはポリ(プロピレングリコール)(「PPG」)を含む。PPGは、PEGより毒性が少ないため、現在多くの生物学的製剤が、PEGの代わりにPPGで製造されている。
いくつかの態様では、水溶性バイオポリマーは、式R-(O-CH-CH-またはR-(0-CH-CH-O-(式中、Rは水素、メチル、またはエチルであり、nは2~200の値を有する)を特徴とするPEGを含む。いくつかの態様では、PEGは、次式を有し、
Figure 2024503302000004
式中、nは、1~1000である。
いくつかの態様では、PEGのnは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17,18,19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、189、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、または200の値を有する。
いくつかの態様では、nは、少なくとも約10、少なくとも約20、少なくとも約30、少なくとも約40、少なくとも約50、少なくとも約60、少なくとも約70、少なくとも約80、少なくとも約90、少なくとも約100、少なくとも約110、少なくとも120、少なくとも約130、少なくとも約140、少なくとも約150、少なくとも約160、少なくとも約170、少なくとも約180、少なくとも約190、少なくとも約200、少なくとも約210、少なくとも約220、少なくとも約230、少なくとも約240、少なくとも約250、少なくとも約260、少なくとも約270、少なくとも約280、少なくとも約290、少なくとも約300、少なくとも約310、少なくとも約320、少なくとも約330、少なくとも約340、少なくとも約350、少なくとも約360、少なくとも約370、少なくとも約380、少なくとも約390、少なくとも約400、少なくとも約410、少なくとも約420、少なくとも約430、少なくとも約440、少なくとも約450、少なくとも約460、少なくとも約470、少なくとも約480、少なくとも約490、少なくとも約500、少なくとも約510、少なくとも約520、少なくとも約530、少なくとも約540、少なくとも約550、少なくとも約560、少なくとも約670、少なくとも約580、少なくとも約590、少なくとも約600、少なくとも約610、少なくとも約620、少なくとも約630、少なくとも約640、少なくとも約650、少なくとも約660、少なくとも約670、少なくとも約680、少なくとも約690、少なくとも約700、少なくとも約710、少なくとも約720、少なくとも約730、少なくとも約740、少なくとも約750、少なくとも約760、少なくとも約770、少なくとも約780、少なくとも約790、少なくとも約800、少なくとも約810、少なくとも約820、少なくとも約830、少なくとも約840、少なくとも約850、少なくとも約860、少なくとも約870、少なくとも約880、少なくとも約890、少なくとも約900、少なくとも約910、少なくとも約920、少なくとも約930、少なくとも約940、少なくとも約950、少なくとも約960、少なくとも約970、少なくとも約980、少なくとも約990、または約1000である。
いくつかの態様では、nは、約50~約100、約100~約150、約150~約200、約200~約250、約250~約300、約300~約350、約350~約400、約400~約450、約450~約500、約500~約550、約550~約600、約600~約650、約650~約700、約700~約750、約750~約800、約800~約850、約850~約900、約900~約950、または約950~約1000である。
いくつかの態様では、nは、少なくとも約80、少なくとも約81、少なくとも約82、少なくとも約83、少なくとも約84、少なくとも約85、少なくとも約86、少なくとも約87、少なくとも約88、少なくとも約89、少なくとも約90、少なくとも約91、少なくとも約92、少なくとも約93、少なくとも約94、少なくとも約95、少なくとも約96、少なくとも約97、少なくとも約98、少なくとも約99、少なくとも約100、少なくとも約101、少なくとも約102、少なくとも約103、少なくとも約104、少なくとも約105、少なくとも約106、少なくとも約107、少なくとも約108、少なくとも約109、少なくとも110、少なくとも約111、少なくとも約112、少なくとも約113、少なくとも約114、少なくとも約115、少なくとも約116、少なくとも約117、少なくとも約118、少なくとも約119、少なくとも約120、少なくとも約121、少なくとも約122、少なくとも約123、少なくとも約124、少なくとも約125、少なくとも約126、少なくとも約127、少なくとも約128、少なくとも約129、少なくとも約130、少なくとも約131、少なくとも約132、少なくとも約133、少なくとも約134、少なくとも約135、少なくとも約136、少なくとも約137、少なくとも約138、少なくとも約139、少なくとも約140、少なくとも約141、少なくとも約142、少なくとも約143、少なくとも約144、少なくとも約145、少なくとも約146、少なくとも約147、少なくとも約148、少なくとも約149、少なくとも約150、少なくとも約151、少なくとも約152、少なくとも約153、少なくとも約154、少なくとも約155、少なくとも約156、少なくとも約157、少なくとも約158、少なくとも約159、または少なくとも約160である。
いくつかの態様では、nは、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約85~約95、約95~約105、約105~約115、約115~約125、約125~約135、約135~約145、約145~約155、約155~約165、約80~約100、約100~約120、約120~約140、約140~約160、約85~約105、約105~約125、約125~約145、または約145~約165である。
いくつかの態様では、nは、約100~約150である。いくつかの態様では、nは、約100~約140である。いくつかの態様では、nは、約100~約130である。いくつかの態様では、nは、約110~約150である。いくつかの態様では、nは、約110~約140である。いくつかの態様では、nは、約110~約130である。いくつかの態様では、nは、約110~約120である。いくつかの態様では、nは、約120~約150である。いくつかの態様では、nは、約120~約140である。いくつかの態様では、nは、約120~約130である。いくつかの態様では、nは、約130~約150である。いくつかの態様では、nは、約130~約140である。
したがって、いくつかの態様では、PEGは、分枝鎖PEGである。分枝鎖PEGは、中心コア基から延びる3~10本のPEG鎖を有する。ある特定の態様では、PEG部分は、単分散ポリエチレングリコールである。本開示の文脈において、単分散ポリエチレングリコール(mdPEG)は、単一の既定の鎖長及び分子量を有するPEGである。mdPEGは、通常、クロマトグラフィーによる重合混合物からの分離により生成される。ある特定の式において、単分散PEG部分は、略語mdPEGを割り当てられる。
いくつかの態様では、PEGは、Star PEGである。Star PEGは、中心コア基から延びる10~100本のPEG鎖を有する。いくつかの態様では、PEGは、Comb PEGである。Comb PEGは、通常、ポリマー主鎖上にグラフトされた複数のPEG鎖を有する。
ある特定の態様では、PEGは、約1000g/mol~約2000g/mol、約2000g/mol~約3000g/mol、約3000g/mol~約4000g/mol、約4000g/mol~約5000g/mol、約5000g/mol~約6000g/mol、約6000g/mol~約7000g/mol、または7000g/mol~約8000g/molのモル質量を有する。
いくつかの態様では、PEGは、PEG100、PEG200、PEG300、PEG400、PEG500、PEG600、PEG700、PEG800、PEG900、PEG1000、PEG1100、PEG1200、PEG1300、PEG1400、PEG1500、PEG1600、PEG1700、PEG1800、PEG1900、PEG2000、PEG2100、PEG2200、PEG2300、PEG2400、PEG2500、PEG1600、PEG1700、PEG1800、PEG1900、PEG2000、PEG2100、PEG2200、PEG2300、PEG2400、PEG2500、PEG2600、PEG2700、PEG2800、PEG2900、PEG3000、PEG3100、PEG3200、PEG3300、PEG3400、PEG3500、PEG3600、PEG3700、PEG3800、PEG3900、PEG4000、PEG4100、PEG4200、PEG4300、PEG4400、PEG4500、PEG4600、PEG4700、PEG4800、PEG4900、PEG5000、PEG5100、PEG5200、PEG5300、PEG5400、PEG5500、PEG5600、PEG5700、PEG5800、PEG5900、PEG6000、PEG6100、PEG6200、PEG6300、PEG6400、PEG6500、PEG6600、PEG6700、PEG6800、PEG6900、PEG7000、PEG7100、PEG7200、PEG7300、PEG7400、PEG7500、PEG7600、PEG7700、PEG7800、PEG7900、またはPEG8000である。いくつかの態様では、PEGは、PEG5000である。いくつかの態様では、PEGは、PEG6000である。いくつかの態様では、PEGは、PEG4000である。
いくつかの態様では、PEGは、単分散、例えば、mPEG100、mPEG200、mPEG300、mPEG400、mPEG500、mPEG600、mPEG700、mPEG800、mPEG900、mPEG1000、mPEG1100、mPEG1200、mPEG1300、mPEG1400、mPEG1500、mPEG1600、mPEG1700、mPEG1800、mPEG1900、mPEG2000、mPEG2100、mPEG2200、mPEG2300、mPEG2400、mPEG2500、mPEG1600、mPEG1700、mPEG1800、mPEG1900、mPEG2000、mPEG2100、mPEG2200、mPEG2300、mPEG2400、mPEG2500、mPEG2600、mPEG2700、mPEG2800、mPEG2900、mPEG3000、mPEG3100、mPEG3200、mPEG3300、mPEG3400、mPEG3500、mPEG3600、mPEG3700、mPEG3800、mPEG3900、mPEG4000、mPEG4100、mPEG4200、mPEG4300、mPEG4400、mPEG4500、mPEG4600、mPEG4700、mPEG4800、mPEG4900、mPEG5000、mPEG5100、mPEG5200、mPEG5300、mPEG5400、mPEG5500、mPEG5600、mPEG5700、mPEG5800、mPEG5900、mPEG6000、mPEG6100、mPEG6200、mPEG6300、mPEG6400、mPEG6500、mPEG6600、mPEG6700、mPEG6800、mPEG6900、mPEG7000、mPEG7100、mPEG7200、mPEG7300、mPEG7400、mPEG7500、mPEG7600、mPEG7700、mPEG7800、mPEG7900、またはmPEG8000である。いくつかの態様では、mPEGは、mPEG5000である。いくつかの態様では、mPEGは、mPEG6000である。いくつかの態様では、mPEGは、mPEG4000である。
いくつかの態様では、水溶性バイオポリマー部分は、式((R-O-(CH-CHOH-CHO)n-)で表現されるポリグリセロール(PG)であり、Rは、水素、メチル、またはエチルであり、nは3~200の値を有する。いくつかの態様では、水溶性バイオポリマー部分は、式(R-O-(CH-CHOR-CH-O)-)で表現され、Rが水素である分枝鎖状ポリグリセロールまたは式(R-O-(CH-CHOH-CH-O)-)で表現される直鎖状グリセロール鎖であり、Rは、水素、メチル、またはエチルである。いくつかの態様では、水溶性バイオポリマー部分は、式(R-O-(CH-CHOR-CH-O)-)で表現され、Rが水素である超分岐ポリグリセロール、または式(R-O-(CH-CHOR-CH-O)-)で表現され、Rが水素であるグリセロール鎖、または式(R-O-(CH-CHOR-CH-O)-)で表現され、R水素であるグリセロール鎖、または式(R-O-(CH-CHOH-CH-O)-)で表現される直鎖状グリセロール鎖であり、Rは、水素、メチル、またはエチルである。超分岐グリセロール及びその合成方法は、Oudshorn et al.(2006)Biomaterials 27:5471-5479;Wilms et al.(20100 Acc.Chem.Res.43,129-41、及びその中で引用される参考文献に記載されている。
ある特定の態様では、PGは、約1000g/mol~約2000g/mol、約2000g/mol~約3000g/mol、約3000g/mol~約4000g/mol、約4000g/mol~約5000g/mol、約5000g/mol~約6000g/mol、約6000g/mol~約7000g/mol、または7000g/mol~約8000g/molのモル質量を有する。
いくつかの態様では、PGは、PG100、PG200、PG300、PG400、PG500、PG600、PG700、PG800、PG900、PG1000、PG1100、PG1200、PG1300、PG1400、PG1500、PG1600、PG1700、PG1800、PG1900、PG2000、PG2100、PG2200、PG2300、PG2400、PG2500、PG1600、PG1700、PG1800、PG1900、PG2000、PG2100、PG2200、PG2300、PG2400、PG2500、PG2600、PG2700、PG2800、PG2900、PG3000、PG3100、PG3200、PG3300、PG3400、PG3500、PG3600、PG3700、PG3800、PG3900、PG4000、PG4100、PG4200、PG4300、PG4400、PG4500、PG4600、PG4700、PG4800、PG4900、PG5000、PG5100、PG5200、PG5300、PG5400、PG5500、PG5600、PG5700、PG5800、PG5900、PG6000、PG6100、PG6200、PG6300、PG6400、PG6500、PG6600、PG6700、PG6800、PG6900、PG7000、PG7100、PG7200、PG7300、PG7400、PG7500、PG7600、PG7700、PG7800、PG7900、またはPG8000である。いくつかの態様では、PGは、PG5000である。いくつかの態様では、PGは、PG6000である。いくつかの態様では、PGは、PG4000である。
いくつかの態様では、PGは、単分散、例えば、mPG100、mPG200、mPG300、mPG400、mPG500、mPG600、mPG700、mPG800、mPG900、mPG1000、mPG1100、mPG1200、mPG1300、mPG1400、mPG1500、mPG1600、mPG1700、mPG1800、mPG1900、mPG2000、mPG2100、mPG2200、mPG2300、mPG2400、mPG2500、mPG1600、mPG1700、mPG1800、mPG1900、mPG2000、mPG2100、mPG2200、mPG2300、mPG2400、mPG2500、mPG2600、mPG2700、mPG2800、mPG2900、mPG3000、mPG3100、mPG3200、mPG3300、mPG3400、mPG3500、mPG3600、mPG3700、mPG3800、mPG3900、mPG4000、mPG4100、mPG4200、mPG4300、mPG4400、mPG4500、mPG4600、mPG4700、mPG4800、mPG4900、mPG5000、mPG5100、mPG5200、mPG5300、mPG5400、mPG5500、mPG5600、mPG5700、mPG5800、mPG5900、mPG6000、mPG6100、mPG6200、mPG6300、mPG6400、mPG6500、mPG6600、mPG6700、mPG6800、mPG6900、mPG7000、mPG7100、mPG7200、mPG7300、mPG7400、mPG7500、mPG7600、mPG7700、m PG7800、mPG7900、またはmPG8000である。
いくつかの態様では、水溶性バイオポリマーは、ポリ(プロピレングリコール)(「PPG」)を含む。いくつかの態様では、PPGは、以下の式を特徴とし、式中、nは、1~1000の値を有する。
Figure 2024503302000005
いくつかの態様では、PPGのnは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、189、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、または200の値を有する。
いくつかの態様では、PPGのnは、少なくとも約10、少なくとも約20、少なくとも約30、少なくとも約40、少なくとも約50、少なくとも約60、少なくとも約70、少なくとも約80、少なくとも約90、少なくとも約100、少なくとも約110、少なくとも120、少なくとも約130、少なくとも約140、少なくとも約150、少なくとも約160、少なくとも約170、少なくとも約180、少なくとも約190、少なくとも約200、少なくとも約210、少なくとも約220、少なくとも約230、少なくとも約240、少なくとも約250、少なくとも約260、少なくとも約270、少なくとも約280、少なくとも約290、少なくとも約300、少なくとも約310、少なくとも約320、少なくとも約330、少なくとも約340、少なくとも約350、少なくとも約360、少なくとも約370、少なくとも約380、少なくとも約390、少なくとも約400、少なくとも約410、少なくとも約420、少なくとも約430、少なくとも約440、少なくとも約450、少なくとも約460、少なくとも約470、少なくとも約480、少なくとも約490、少なくとも約500、少なくとも約510、少なくとも約520、少なくとも約530、少なくとも約540、少なくとも約550、少なくとも約560、少なくとも約670、少なくとも約580、少なくとも約590、少なくとも約600、少なくとも約610、少なくとも約620、少なくとも約630、少なくとも約640、少なくとも約650、少なくとも約660、少なくとも約670、少なくとも約680、少なくとも約690、少なくとも約700、少なくとも約710、少なくとも約720、少なくとも約730、少なくとも約740、少なくとも約750、少なくとも約760、少なくとも約770、少なくとも約780、少なくとも約790、少なくとも約800、少なくとも約810、少なくとも約820、少なくとも約830、少なくとも約840、少なくとも約850、少なくとも約860、少なくとも約870、少なくとも約880、少なくとも約890、少なくとも約900、少なくとも約910、少なくとも約920、少なくとも約930、少なくとも約940、少なくとも約950、少なくとも約960、少なくとも約970、少なくとも約980、少なくとも約990、または約1000である。
いくつかの態様では、PPGのnは、約50~約100、約100~約150、約150~約200、約200~約250、約250~約300、約300~約350、約350~約400、約400~約450、約450~約500、約500~約550、約550~約600、約600~約650、約650~約700、約700~約750、約750~約800、約800~約850、約850~約900、約900~約950、または約950~約1000である。
いくつかの態様では、PPGのnは、少なくとも約80、少なくとも約81、少なくとも約82、少なくとも約83、少なくとも約84、少なくとも約85、少なくとも約86、少なくとも約87、少なくとも約88、少なくとも約89、少なくとも約90、少なくとも約91、少なくとも約92、少なくとも約93、少なくとも約94、少なくとも約95、少なくとも約96、少なくとも約97、少なくとも約98、少なくとも約99、少なくとも約100、少なくとも約101、少なくとも約102、少なくとも約103、少なくとも約104、少なくとも約105、少なくとも約106、少なくとも約107、少なくとも約108、少なくとも約109、少なくとも110、少なくとも約111、少なくとも約112、少なくとも約113、少なくとも約114、少なくとも約115、少なくとも約116、少なくとも約117、少なくとも約118、少なくとも約119、少なくとも約120、少なくとも約121、少なくとも約122、少なくとも約123、少なくとも約124、少なくとも約125、少なくとも約126、少なくとも約127、少なくとも約128、少なくとも約129、少なくとも約130、少なくとも約131、少なくとも約132、少なくとも約133、少なくとも約134、少なくとも約135、少なくとも約136、少なくとも約137、少なくとも約138、少なくとも約139、少なくとも約140、少なくとも約141、少なくとも約142、少なくとも約143、少なくとも約144、少なくとも約145、少なくとも約146、少なくとも約147、少なくとも約148、少なくとも約149、少なくとも約150、少なくとも約151、少なくとも約152、少なくとも約153、少なくとも約154、少なくとも約155、少なくとも約156、少なくとも約157、少なくとも約158、少なくとも約159、または少なくとも約160である。
いくつかの態様では、PPGのnは、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約85~約95、約95~約105、約105~約115、約115~約125、約125~約135、約135~約145、約145~約155、約155~約165、約80~約100、約100~約120、約120~約140、約140~約160、約85~約105、約105~約125、約125~約145、または約145~約165である。
したがって、いくつかの態様では、PPGは、分枝鎖状PPGである。分枝鎖状PPGは、中心コア基から延びる3~10本のPPG鎖を有する。ある特定の態様では、PPG部分は、単分散ポリエチレングリコールである。本開示の文脈において、単分散ポリエチレングリコール(mdPPG)は、単一の既定の鎖長及び分子量を有するPPGである。mdPEGは、通常、クロマトグラフィーによる重合混合物からの分離により生成される。ある特定の式において、単分散PPG部分は、略語mdPPGを割り当てられる。
いくつかの態様では、PPGは、Star PPGである。Star PPGは、中心コア基から延びる10~100本のPPG鎖を有する。いくつかの態様では、PPGは、Comb PPGである。Comb PPGは、通常、ポリマー主鎖上にグラフトされた複数のPPG鎖を有する。
ある特定の態様では、PPGは、約1000g/mol~約2000g/mol、約2000g/mol~約3000g/mol、約3000g/mol~約4000g/mol、約4000g/mol~約5000g/mol、約5000g/mol~約6000g/mol、約6000g/mol~約7000g/mol、または7000g/mol~約8000g/molのモル質量を有する。
いくつかの態様では、PPGは、PPG100、PPG200、PPG300、PPG400、PPG500、PPG600、PPG700、PPG800、PPG900、PPG1000、PPG1100、PPG1200、PPG1300、PPG1400、PPG1500、PPG1600、PPG1700、PPG1800、PPG1900、PPG2000、PPG2100、PPG2200、PPG2300、PPG2400、PPG2500、PPG1600、PPG1700、PPG1800、PPG1900、PPG2000、PPG2100、PPG2200、PPG2300、PPG2400、PPG2500、PPG2600、PPG2700、PPG2800、PPG2900、PPG3000、PPG3100、PPG3200、PPG3300、PPG3400、PPG3500、PPG3600、PPG3700、PPG3800、PPG3900、PPG4000、PPG4100、PPG4200、PPG4300、PPG4400、PPG4500、PPG4600、PPG4700、PPG4800、PPG4900、PPG5000、PPG5100、PPG5200、PPG5300、PPG5400、PPG5500、PPG5600、PPG5700、PPG5800、PPG5900、PPG6000、PPG6100、PPG6200、PPG6300、PPG6400、PPG6500、PPG6600、PPG6700、PPG6800、PPG6900、PPG7000、PPG7100、PPG7200、PPG7300、PPG7400、PPG7500、PPG7600、PPG7700、PPG7800、PPG7900、またはPPG8000である。いくつかの態様では、PPGは、PPG5000である。いくつかの態様では、PPGは、PPG6000である。いくつかの態様では、PPGは、PPG4000である。
いくつかの態様では、PPGは、単分散、例えば、mPPG100、mPPG200、mPPG300、mPPG400、mPPG500、mPPG600、mPPG700、mPPG800、mPPG900、mPPG1000、mPPG1100、mPPG1200、mPPG1300、mPPG1400、mPPG1500、mPPG1600、mPPG1700、mPPG1800、mPPG1900、mPPG2000、mPPG2100、mPPG2200、mPPG2300、mPPG2400、mPPG2500、mPPG1600、mPPG1700、mPPG1800、mPPG1900、mPPG2000、mPPG2100、mPPG2200、mPPG2300、mPPG2400、mPPG2500、mPPG2600、mPPG2700、mPPG2800、mPPG2900、mPPG3000、mPPG3100、mPPG3200、mPPG3300、mPPG3400、mPPG3500、mPPG3600、mPPG3700、mPPG3800、mPPG3900、mPPG4000、mPPG4100、mPPG4200、mPPG4300、mPPG4400、mPPG4500、mPPG4600、mPPG4700、mPPG4800、mPPG4900、mPPG5000、mPPG5100、mPPG5200、mPPG5300、mPPG5400、mPPG5500、mPPG5600、mPPG5700、mPPG5800、mPPG5900、mPPG6000、mPPG6100、mPPG6200、mPPG6300、mPPG6400、mPPG6500、mPPG6600、mPPG6700、mPPG6800、mPPG6900、mPPG7000、mPPG7100、mPPG7200、mPPG7300、mPPG7400、mPPG7500、mPPG7600、mPPG7700、m PPG7800、mPPG7900、またはmPPG8000である。いくつかの態様では、mPPGは、mPPG5000である。いくつかの態様では、mPPGは、mPPG6000である。いくつかの態様では、mPPGは、mPPG4000である。
b.カチオン性キャリア
いくつかの態様では、本開示のカチオン性キャリアユニットは、少なくとも1つのカチオン性キャリア部分を含む。「カチオン性キャリア」という用語は、アニオン性ペイロード(またはペイロードに結合されたアニオン性キャリア)と静電的相互作用し、結合することができる複数の正電荷を含む、本開示のカチオン性キャリアユニットの部分または一部を指す。いくつかの態様では、カチオン性キャリアの正電荷または正に荷電した基の数は、アニオン性ペイロード(またはペイロードに結合されたアニオン性キャリア)の負電荷または負に荷電した基の数と同程度である。いくつかの態様では、カチオン性キャリアは、バイオポリマー、例えば、ペプチド(例えば、ポリリシン)を含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアは、1つ以上の塩基性アミノ酸(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン、またはそれらの組み合わせ)を含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアは、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約6個、少なくとも約7個、少なくとも約8個、少なくとも約9個、少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、少なくとも約21個、少なくとも約22個、少なくとも約23個、少なくとも約24個、少なくとも約25個、少なくとも約26個、少なくとも約27個、少なくとも約28個、少なくとも約29個、少なくとも約30個、少なくとも約31個、少なくとも約32個、少なくとも約33個、少なくとも約34個、少なくとも約35個、少なくとも約36個、少なくとも約37個、少なくとも約38個、少なくとも約39個、少なくとも約40個、少なくとも約41個、少なくとも約42個、少なくとも約43個、少なくとも約44個、少なくとも約45個、少なくとも約46個、少なくとも約47個、少なくとも約48個、少なくとも約49個、少なくとも約50個、少なくとも約51個、少なくとも約52個、少なくとも約53個、少なくとも約54個、少なくとも約55個、少なくとも約56個、少なくとも約57個、少なくとも約58個、少なくとも約59個、少なくとも約60個、少なくとも約61個、少なくとも約62個、少なくとも約63個、少なくとも約64個、少なくとも約65個、少なくとも約66個、少なくとも約67個、少なくとも約68個、少なくとも約69個、少なくとも約70個、少なくとも約71個、少なくとも約72個、少なくとも約73個、少なくとも約74個、少なくとも約75個、少なくとも約76個、少なくとも約77個、少なくとも約78個、少なくとも約79個、少なくとも約80個の塩基性アミノ酸、例えば、リシン、アルギニン、またはそれらの組み合わせを含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約30個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約35個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約40個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約45個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約50個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約55個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約60個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約65個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約70個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約75個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、少なくとも約80個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、約30個~約1000個、約30個~約900個、約30個~約800個、約30個~約700個、約30個~約600個、約30個~約500個、約30個~約400個、約30個~約300個、約30個~約200個、約30個~約100個、約40個~約1000個、約40個~約900個、約40個~約800個、約40個~約700個、約40個~約600個、約40個~約500個、約40個~約400個、約40個~約300個、約40個~約200個、または約40個~約100個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。いくつかの態様では、塩基性アミノ酸、例えばリシンは、第四級アミン(例えば、正電荷)を有するように修飾されていない。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、約30個~約100個、約30個~約90個、約30個~約80個、約30個~約70個、約30個~約60個、約30個~約50個、約30個~約40個、約40個~約100個、約40個~約90個、約40個~約80個、約40個~約70個、約40個~約60個、約70個~約80個、約75個~約85個、約65個~約75個、約65個~約80個、約60個~約85個、または約40個~約500個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、約100個~約1000個、約100個~約900個、約100個~約800個、約100個~約700個、約100個~約600個、約100個~約500個、約100個~約400個、約100個~約300個、約100個~約200個、約200個~約1000個、約200個~約900個、約200個~約800個、約200個~約700個、約200個~約600個、約200個~約500個、約200個~約400個、約200個~約300個、約300個~約1000個、約300個~約900個、約300個~約800個、約300個~約700個、約300個~約600個、約300個~約500個、約300個~約400個、約400個~約1000個、約400個~約900個、約400個~約800個、約400個~約700個、約400個~約600個、約400個~約500個、約500個~約1000個、約500個~約900個、約500個~約800個、約500個~約700個、約500個~約600個、約600個~約1000個、約600個~約900個、約600個~約800個、約600個~約700個、約700個~約1000個、約700個~約900個、約700個~約800個、約800個~約1000個、約800個~約900個、または約900個~約1000個の塩基性アミノ酸、例えば、リシンを含む。
いくつかの態様では、塩基性アミノ酸、例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン、またはそれらの組み合わせの数は、アニオン性ペイロード(例えば、一本鎖の核酸または二本鎖の核酸)の長さ、及び/またはアニオン性ペイロードの電荷に基づいて調整することができる。例えば、より長い配列を有するアニオン性ペイロードは、より大きな数の塩基性アミノ酸(例えば、リシン)と対合させることができる。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの塩基性アミノ酸、例えば、リシンの数は、ポリマー中のプロトン化アミンと、アニオン性ペイロード、例えば、オリゴヌクレオチド、例えば、antimir中のリン酸とのモル比(N/P比)が、約1.0、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、約1.5、約1.6、約1.7、約1.8、約1.9、約2.0、約2.1、約2.2、約2.3、約2.4、約2.5、約2.6、約2.7、約2.8、約2.9、または約3となるように計算することができる。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの塩基性アミノ酸、例えば、リシンの数は、ポリマー中のプロトン化アミンと、アニオン性ペイロード、例えば、オリゴヌクレオチド、例えば、antimir中のリン酸とのモル比(N/P比)が、約1.3~約1.7、例えば、約1.5となるように計算される。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの塩基性アミノ酸、例えば、リシンの数は、ポリマー中のプロトン化アミンと、アニオン性ペイロード、例えば、オリゴヌクレオチド、例えば、antimir中のリン酸とのモル比(N/P比)が、約1.4となるように計算される。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの塩基性アミノ酸、例えば、リシンの数は、ポリマー中のプロトン化アミンと、アニオン性ペイロード、例えば、オリゴヌクレオチド、例えば、antimir中のリン酸とのモル比(N/P比)が、約1.6となるように計算される。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの塩基性アミノ酸、例えば、リシンの数は、ポリマー中のプロトン化アミンと、アニオン性ペイロード、例えば、オリゴヌクレオチド、例えば、antimir中のリン酸とのモル比(N/P比)が、約1.3となるように計算される。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの塩基性アミノ酸、例えば、リシンの数は、ポリマー中のプロトン化アミンと、アニオン性ペイロード、例えば、オリゴヌクレオチド、例えば、antimir中のリン酸とのモル比(N/P比)が、約1.7となるように計算される。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの塩基性アミノ酸、例えば、リシンの数は、ポリマー中のプロトン化アミンと、アニオン性ペイロード、例えば、コレステロール結合siRNA中のリン酸とのモル比(N/P比)が、約1.0となるように計算される。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの塩基性アミノ酸、例えば、リシンの数は、ポリマー中のプロトン化アミンと、アニオン性ペイロード、例えばsiRNA中のリン酸とのモル比(N/P比)が、約2.0となるように計算される。
当業者は、カチオン性キャリア部分の役割はペイロードの負電荷(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドのリン酸骨格における負電荷)を静電的相互作用により中性化することであるため、いくつかの態様では(例えば、ペイロードがantimirなどの核酸である場合)、カチオン性キャリアの長さ、カチオン性キャリアの正に荷電した基の数、ならびにカチオン性キャリアに存在する電荷の分布及び配置は、ペイロード分子の長さ及び電荷分布に依存することを理解するであろう。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアは、約5個~約10個、約10個~約15個、約15個~約20個、約20個~約25個、約25個~約30個、約30個~約35個、約35個~約40個、約40個~約45個、約45個~約50個、約50個~約55個、約55個~約60個、約60個~約65個、約70個、約70個~約75個、または約75個~約80個の塩基性アミノ酸を含む。いくつかの特定の態様では、正に荷電したキャリアは、30個~約50個の塩基性アミノ酸を含む。いくつかの特定の態様では、正に荷電したキャリアは、70個~約80個の塩基性アミノ酸を含む。
いくつかの態様では、塩基性アミノ酸は、アルギニン、リシン、ヒスチジン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、塩基性アミノ酸は、D-アミノ酸である。いくつかの態様では、塩基性アミノ酸は、L-アミノ酸である。いくつかの態様では、正に荷電したキャリアは、D-アミノ酸及びL-アミノ酸を含む。いくつかの態様では、塩基性アミノ酸は、少なくとも1つの非天然アミノ酸またはその誘導体を含む。いくつかの態様では、塩基性アミノ酸は、アルギニン、リジン、ヒスチジン、L-4-アミノメチル-フェニルアラニン、L-4-グアニジン-フェニルアラニン、L-4-アミノメチル-N-イソプロピル-フェニルアラニン、L-3-ピリジル-アラニン、L-trans-4-アミノメチルシクロヘキシル-アラニン、L-4-ピペリジニル-アラニン、L-4-アミノシクヘキシル-アラニン、4-グアニジノ酪酸、L-2-アミノ-3-グアニジノプロピオン酸、DL-5-ヒドロキシリジン、ピロリジン、5-ヒドロキシ-L-リジン、メチルリジン、ヒプシン、またはそれらの任意の組み合わせである。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約40個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約50個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約60個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約70個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約80個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約30個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約40個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約38個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約32個のリシンを含む。特定の態様では、正に荷電したキャリアは、約35個のリシンを含む。
他の態様では、カチオン性キャリアは、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、少なくとも30個、少なくとも31個、少なくとも32個、少なくとも33個、少なくとも34個、少なくとも35個、少なくとも36個、少なくとも37個、少なくとも38個、少なくとも39個、少なくとも40個、少なくとも41個、少なくとも42個、少なくとも43個、少なくとも44個、少なくとも45個、少なくとも46個、少なくとも47個、少なくとも48個、少なくとも49個、少なくとも50個、少なくとも51個、少なくとも52個、少なくとも53個、少なくとも54個、少なくとも55個、少なくとも56個、少なくとも57個、少なくとも58個、少なくとも59個、少なくとも60個、少なくとも61個、少なくとも62個、少なくとも63個、少なくとも64個、少なくとも65個、少なくとも66個、少なくとも67個、少なくとも68個、少なくとも69個、少なくとも70個、少なくとも71個、少なくとも72個、少なくとも73個、少なくとも74個、少なくとも75個、少なくとも76個、少なくとも77個、少なくとも78個、少なくとも79個、または少なくとも80個のカチオン性基(例えば、アミノ基)を含むポリマーまたはコポリマーを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアは、約5~約10のカチオン性基、約10~約15のカチオン性基、約15~約20のカチオン性基、約20~約25のカチオン性基、約25~約30のカチオン性基、約30~約35のカチオン性基、約35~約40のカチオン性基、約40~約45のカチオン性基、約45~約50のカチオン性基、約50~約55のカチオン性基、約55~約60のカチオン性基、約60~約65のカチオン性基、約65~約70のカチオン性基、約70~約75のカチオン性基、または約45~約50のカチオン性基(例えば、アミノ基)を含むポリマーまたはコポリマーを含む。いくつかの特定の態様では、カチオン性キャリアは、30~約50のカチオン性基(例えば、アミノ基)を含むポリマーまたはコポリマーを含む。いくつかの特定の態様では、カチオン性キャリアは、70~約80のカチオン性基(例えば、アミノ基)を含むポリマーまたはコポリマーを含む。いくつかの態様では、ポリマーまたはコポリマーは、アクリレート、ポリアルコール、または多糖である。
いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、単一のペイロード分子に結合する。他の態様では、カチオン性キャリア部分は、同一であり得るか、または異なり得る複数のペイロード分子に結合し得る。
いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分の正電荷と核酸ペイロードの負電荷とのイオン比は、約5:1、約4:1、約3:1、約2.9:1、約2.8:1、約2.7:1、約2.6:1、約2.5:1、約2.4:1、約2.3:1、約2.2:1、約2.1:1、約2:1、約1.9:1、約1.8:1、約1.7:1、約1.6:1、約1.5:1、約1.4:1、約1.3:1、約1.2:1、約1.1:1、約1:1、約1:1.1、約1:1.2、約1:1.3、約1:1.4、約1:1.5、約1:1.6、約1:1.7、約1:1.8、約1:1.9、約1:2、約1:2.1、約1:2.2、約1:2.3、約1:2.4、約1:2.5、約1:2.6、約1:2.7、約1:2.8、約1:2.9、約1:3、約1:4、または約1:5である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分の正電荷と核酸ペイロードの負電荷との電荷比は、1:1である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分の正電荷と核酸ペイロードの負電荷との電荷比は、2:1である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分の正電荷と核酸ペイロードの負電荷との電荷比は、3:2である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分の正電荷と核酸ペイロードの負電荷との電荷比は、2:3である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分の正電荷と核酸ペイロードの負電荷との電荷比は、1:1である。
いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、自由末端を有し、ここで、末端基は反応性基である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、自由末端(例えば、ポリリジンカチオン性キャリア部分におけるC末端)を有し、ここで、末端基は、アミノ(-NH)基である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分は、自由末端を有し、ここで、末端基はスルフヒドリル基である。いくつかの態様では、カチオン性キャリア部分の反応性基は、疎水性部分、例えば、ビタミンB3疎水性部分に結合される。
c.架橋部分
いくつかの態様では、本開示のカチオン性キャリアユニットは、少なくとも1つの架橋部分を含む。「架橋部分」という用語は、架橋を形成することができる複数の物質を含むポリマーブロックの化学部分または部分を指す。いくつかの態様では、架橋を形成することができるいくつかの物質は、架橋剤の側鎖を有するアミノ酸を含む。いくつかの態様では、CMは、バイオポリマー、例えば、架橋剤に連結されたペプチド(例えば、ポリリシン)を含む。
いくつかの態様では、架橋部分は、1つ以上のアミノ酸(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン、またはそれらの組み合わせ)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約6個、少なくとも約7個、少なくとも約8個、少なくとも約9個、少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、少なくとも約21個、少なくとも約22個、少なくとも約23個、少なくとも約24個、少なくとも約25個、少なくとも約26個、少なくとも約27個、少なくとも約28個、少なくとも約29個、または少なくとも約30個のアミノ酸、例えば、リシン、アルギニン、またはそれらの組み合わせを含む。
いくつかの態様では、架橋部分の各リシンは、中性電荷を有する(例えば、第三級アミンを含む)。いくつかの態様では、架橋部分の各リシンは、チオール(例えば、リシン-チオール)及び第三級アミンを含み、それにより各リシンは中性電荷を有する。いくつかの局面において、架橋部分は、第三級アミンを介して架橋を形成する。いくつかの局面において、架橋部分は、チオールを介して架橋を形成する。本明細書で使用される場合、架橋部分との関連における「リシン」とは、架橋部分のリシンがキャリアユニットの全体的な電荷に寄与しないような、中性の電荷を有する(例えば、第三級アミンを含む)リシンを指す。いくつかの態様では、架橋部分の各リシンは、アミド結合により架橋剤に連結される。
いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約5個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約10個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約11個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約12個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約13個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約14個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約15個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約16個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約17個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約18個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約19個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、架橋部分は、それぞれが架橋剤に連結された少なくとも約20個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。
いくつかの態様では、架橋剤はチオールである。いくつかの態様では、架橋剤はチオール誘導体である。
c.疎水性部分
いくつかの態様では、本開示のカチオン性キャリアユニットは、少なくとも1つの疎水性部分を含む。本明細書で使用する場合、「疎水性部分」という用語は、例えば、(i)ペイロードの治療活性もしくは予防活性を補足し得るか、(ii)ペイロードの治療活性もしくは予防活性を調節し得るか、(iii)標的組織もしくは標的細胞において治療薬及び/または予防薬として機能し得るか、(iv)生理学的バリア、例えば、BBB及び/または形質膜を通したカチオン性キャリアユニットの輸送を促進し得るか、(v)標的組織もしくは標的細胞の恒常性を改善し得るか、(vi)正に荷電した基をカチオン性キャリア部分に提供し得るか、または(vii)それらの任意の組み合わせであり得る分子実体を指す。
いくつかの態様では、疎水性部分の各リシンは、中性電荷を有する(例えば、第三級アミンを含む)。いくつかの態様では、疎水性部分の各リシンは、チオール(例えば、リシン-チオール)及び第三級アミンを含み、それにより各リシンは中性電荷を有する。いくつかの態様では、疎水性部分は、第三級アミン(例えば、中性電荷アミン)を介してビタミンに連結され、それにより、疎水性部分の各リシンはキャリアユニットの全体的な電荷に寄与しない。いくつかの態様では、疎水性部分は、チオールを介してビタミンに連結され、それにより、疎水性部分の各リシンはキャリアユニットの全体的な電荷に寄与しない。いくつかの態様では、疎水性部分の各リシンは、アミド結合によりビタミンに連結される。
いくつかの態様では、疎水性部分は、例えば、免疫反応、炎症反応、または組織微小環境を調節することができる。
いくつかの態様では、免疫反応を調節することができる疎水性部分は、例えば、チロシンまたはドーパミンを含み得る。チロシンは、L-ドーパに変換され得、次いで、2ステップの酵素反応によりドーパミンに変換される。通常、ドーパミンレベルは、パーキンソン病患者において低い。したがって、いくつかの態様では、チロシンは、パーキンソン病の治療に使用されるカチオン性キャリアユニットにおける疎水性部分である。トリプトファンは、食欲、感情、ならびに運動機能、認知機能、及び自律神経機能において役割を果たすと考えられている神経伝達物質であるセロトニンに変換され得る。したがって、いくつかの態様では、低セロトニンレベルに関連する疾患または状態の治療に使用される本開示のカチオン性キャリアユニットは、疎水性部分としてトリプトファンを含む。
いくつかの態様では、疎水性部分は、例えば、腫瘍微小環境における低酸素状態を阻害または低減することにより、腫瘍を有する対象における腫瘍微小環境を調節し得る。
いくつかの態様では、疎水性部分は、例えば、イミダゾール誘導体、ビタミン、またはそれらの任意の組み合わせに連結されたアミノ酸を含む。
いくつかの態様では、疎水性部分は、下式を含むイミダゾール誘導体に連結されたアミノ酸(例えば、リシン):
Figure 2024503302000006
(式中、G及びGのそれぞれは、独立して、H、芳香環、もしくは1~10アルキルであるか、またはG及びGは、ともに芳香環を形成し、nは1~10である。)を含む。
いくつかの態様では、疎水性部分は、ニトロイミダゾールに連結されたアミノ酸(例えば、リシン)を含む。ニトロイミダゾールは、抗生物質として機能する。ニトロイミダゾールにおけるニトロ複素環は、低酸素細胞において還元的に活性化され得、次いで、酸化還元リサイクルを受け得るか、または細胞毒性産物に分解し得る。還元は、通常、嫌気性細菌または無酸素組織においてのみ起こるため、それらのヒト細胞または好気性細菌に対する影響は比較的小さい。いくつかの態様では、疎水性部分は、メトロニダゾール、チニダゾール、ニモラゾール、ジメトリダゾール、プレトマニド、オルニダゾール、メガゾール、アザニダゾール、ベンズニダゾール、ニトロイミダゾール、またはそれらの任意の組み合わせに連結されたアミノ酸(例えば、リシン)を含む。
いくつかの態様では、疎水性部分は、下式に連結されたアミノ酸(例えば、リシン)を含む:
Figure 2024503302000007
Figure 2024503302000008
いくつかの態様では、疎水性部分は、炎症反応を阻害または低減することができる。
いくつかの態様では、疎水性部分は、ビタミンに連結されたアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、ビタミンは、環式環または環式ヘテロ原子環及びカルボキシル基またはヒドロキシル基を含む。いくつかの態様では、ビタミンは、下式を含む:
Figure 2024503302000009
(式中、Y1及びY2のそれぞれは、C、N、O、またはSであり、nは1または2である)。
いくつかの態様では、ビタミンは、ビタミンA(レチノール)、ビタミンB1(チアミン塩化物)、ビタミンB2(リボフラビン)、ビタミンB3(ナイアシンアミド)、ビタミンB6(ピリドキサール)、ビタミンB7(ビオチン)、ビタミンB9(葉酸)、ビタミンB12(コバラミン)、ビタミンC(アスコルビン酸)、ビタミンD2、ビタミンD3、ビタミンE(トコフェロール)、ビタミンM、ビタミンH、それらの誘導体、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの態様では、ビタミンは、以下のビタミンB3(ナイアシンまたはニコチン酸としても公知)である。
Figure 2024503302000010
いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約2個、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約6個、少なくとも約7個、少なくとも約8個、少なくとも約9個、少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、少なくとも約21個、少なくとも約22個、少なくとも約23個、少なくとも約24個、少なくとも約25個、少なくとも約26個、少なくとも約27個、少なくとも約28個、少なくとも約29個、少なくとも約30個、少なくとも約31個、少なくとも約32個、少なくとも約33個、少なくとも約34個、少なくとも約35個、少なくとも約36個、少なくとも約37個、少なくとも約38個、少なくとも約39個、または少なくとも約40個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約30個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約31個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約32個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約33個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約34個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約35個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約36個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約37個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約38個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約39個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に連結された少なくとも約40個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。
いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に結合された約20個~約25個のアミノ酸(例えば、リシン)、それぞれがビタミンB3に結合された約25個~約30個のアミノ酸(例えば、リシン)、それぞれがビタミンB3に結合された約30個~約35個のアミノ酸(例えば、リシン)、それぞれがビタミンB3に結合された約35個~約40個のアミノ酸(例えば、リシン)、それぞれがビタミンB3に結合された約40個~約45個のアミノ酸(例えば、リシン)、またはそれぞれがビタミンB3に結合された約45個~約50個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。いくつかの態様では、疎水性部分は、それぞれがビタミンB3に結合された約20個~約30個のアミノ酸(例えば、リシン)、それぞれがビタミンB3に結合された約30個~約40個のアミノ酸(例えば、リシン)、それぞれがビタミンB3に結合された約40個~約50個のアミノ酸(例えば、リシン)、それぞれがビタミンB3に結合された約25個~約35個のアミノ酸(例えば、リシン)、またはそれぞれがビタミンB3に結合された約35個~約45個のアミノ酸(例えば、リシン)を含む。
ナイアシンは、インビボにおいて補酵素であるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)及びニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADP)の前駆体である。NADは、酵素NAD+キナーゼの存在下でのリン酸化によりNADPに変換される。NADP及びNADは、多数の水素転移プロセスに関与する多数のデヒドロゲナーゼの補酵素である。NADは、脂肪、炭水化物、タンパク質、及びアルコールの異化、ならびに細胞シグナル伝達及びDNA修復に重要であり、NADPは、主に同化反応、例えば、脂肪酸及びコレステロール合成に重要である。エネルギー必要量が高い(脳)か、または代謝回転速度が速い器官(消化管、皮膚)は、通常、それらの欠乏に最も感受性が高い。
ナイアシンは、脳、消化管、皮膚、及び血管組織を含む種々の組織においてNIACR1の活性化により顕著な抗炎症効果をもたらす。ナイアシンは、神経炎症を減弱することが示されており、多発性硬化症及びパーキンソン病などの神経免疫障害の処置における有効性を有し得る。Offermanns & Schwaninger(2015)Trends in Molecular Medicine 21:245-266;Chai et al(2013)Current Atherosclerosis Reports 15:325;Graff et al.(2016)Metabolism 65:102-13;及びWakade & Chong(2014)Journal of the Neurological Sciences 347:34-8(参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる)を参照のこと。
d.標的化部分
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、任意選択的にリンカーにより水溶性ポリマーに連結されている標的化部分を含む。本明細書で使用する場合、「標的化部分」という用語は、特定の生体物質または部位に結合する生体認識分子を指す。いくつかの態様では、標的化部分は、ある特定の標的分子に対して特異的(例えば、受容体を標的とするリガンドまたは表面タンパク質を標的とする抗体)であるか、組織に対して特異的(例えば、特定の器官または組織、例えば、肝臓、脳、または内皮にミセルを優先的に輸送する分子)であるか、または生理学的バリアを通した輸送を促進する(例えば、血液脳関門または形質膜を通した輸送を促進し得るペプチドまたは他の分子)。
ペイロード(例えば、ヌクレオチド分子、例えば、マイクロRNAに結合するアンチセンスオリゴヌクレオチド)を本開示に従って標的化するために、標的化部分は、カチオン性キャリアユニットに連結され得、これによって、ミセルの外面に連結され得る一方で、ミセルは、その核内に封入されたペイロードを有する。
いくつかの態様では、標的化部分は、本開示のミセルを組織に標的化することができる標的化部分である。いくつかの態様では、組織は、肝臓、脳、腎臓、肺、卵巣、膵臓、甲状腺、乳房、胃、またはそれらの任意の組み合わせである。いくつかの態様では、組織は、がん組織、例えば、肝臓癌、脳癌、腎臓癌、肺癌、卵巣癌、膵臓癌、甲状腺癌、乳癌、胃癌、またはそれらの任意の組み合わせである。
特定の態様では、組織は、肝臓である。特定の態様では、肝臓を標的とする標的化部分は、コレステロールである。他の態様では、肝臓を標的とする標的化部分は、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分と結合するリガンドである。いくつかの態様では、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分は、GalNAcクラスターを含む。いくつかの態様では、GalNAcクラスターは、一価、二価、三価、または四価のGalNAcクラスターである。
別の態様では、組織は、膵臓である。いくつかの態様では、膵臓を標的とする標的化部分は、膵臓細胞上のαvβ3インテグリン受容体を標的とするリガンドを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、アルギニルグリシルアスパラギン酸(RGD)ペプチド配列(L-アルギニル-グリシル-L-アスパラギン酸、Arg-Gly-Asp)を含む。
いくつかの態様では、組織は、中枢神経系の組織、例えば、神経組織である。いくつかの態様では、中枢神経系を標的とする標的化部分は、大型中性アミノ酸輸送体1(LAT1)により輸送されることができる。LAT1(SLC7A5)は、大型中性アミノ酸及びいくつかの医薬品の両方の取り込みのための輸送体である。LAT1は、L-ドーパまたはガバペンチンなどの薬物を輸送し得る。
いくつかの態様では、標的化部分は、グルコース輸送体1(またはGLUT1)に結合することができ、BBBを通過することができるグルコース、例えば、D-グルコースを含む。溶質輸送体ファミリー2促進性グルコース輸送体メンバー1(SLC2A1)としても公知のGLUT1は、ヒトにおいてSLC2A1遺伝子によりコードされる単輸送体タンパク質である。GLUT1は、哺乳動物細胞の形質膜を通したグルコースの輸送を促進する。この遺伝子は、哺乳動物の血液脳関門における主要なグルコース輸送体をコードする。
いくつかの態様では、標的化部分は、GLUT1輸送体に結合することができ、BBBを通過することができるガラクトース(例えば、D-ガラクトース)を含む。いくつかの態様では、標的化部分は、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤(AChEI)及び/またはEAAT阻害剤に結合することができ、BBBを通過することができるグルタミン酸を含む。アセチルコリンエステラーゼは、コリンエステラーゼ酵素ファミリーの主要なメンバーである酵素である。アセチルコリンエステラーゼ阻害剤(AChEI)は、アセチルコリンエステラーゼがアセチルコリンをコリン及び酢酸に分解するのを阻害し、これにより、アセチルコリン受容体が豊富である中枢神経系、自律神経節、及び神経筋接合部における神経伝達物質アセチルコリンのレベル及び作用持続時間の両方を増加させる阻害剤である。アセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、2種類のコリンエステラーゼ阻害剤のうちの1つであり、もう一方は、ブチリルコリンエステラーゼ阻害剤である。
いくつかの態様では、標的化部分は、GABA受容体に結合することができ、BBBを通過することができるGABAである。GABA受容体は、成熟脊椎動物の中枢神経系における主要な抑制性化合物である神経伝達物質γ-アミノ酪酸(GABA)に反応する受容体のクラスである。GABAAとGABABの2つのクラスのGABA受容体がある。GABAA受容体は、リガンド依存性イオンチャネル(イオンチャネル型受容体としても知られる)であり、一方、GABAB受容体は、代謝型受容体とも称されるGタンパク質共役受容体である。
いくつかの態様では、標的化部分は、LAT1に結合することができ、BBBを通過することができるチロシンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、LAT1に結合することができ、BBBを通過することができるリシンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、LAT1に結合することができ、BBBを通過することができるグルタミンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、GABA受容体、LAT1、CNS逆転写酵素阻害剤、及び/またはドーパミン(DA)受容体に結合することができ、BBBを通過することができるフェニルアラニンを含む。ドーパミン受容体は、脊椎動物中枢神経系(CNS)において顕著であるGタンパク質共役受容体のクラスである。ドーパミン受容体は、Gタンパク質カップリングによってだけでなく、異なるタンパク質(ドーパミン受容体-相互作用タンパク質)相互作用によるシグナル伝達によっても異なるエフェクターを活性化する。神経伝達物質ドーパミンは、ドーパミン受容体の主要な内因性リガンドである。
ドーパミン受容体は、動機付け、快感、認知、記憶、学習、及び細かい運動制御、ならびに神経内分泌シグナル伝達の調節を含む多数の神経プロセスに関与するとされる。異常なドーパミン受容体シグナル伝達及びドーパミン作動性神経機能は、いくつかの神経精神障害に関係付けられている。したがって、ドーパミン受容体は、神経薬の一般的な標的であり、抗精神病薬が、多くの場合、ドーパミン受容体アンタゴニストである一方で、精神刺激薬が、通常、ドーパミン受容体の間接的アゴニストである。
いくつかの態様では、標的化部分は、CNS逆転写酵素阻害剤に結合することができ、BBBを通過することができるバリンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、GABA受容体及び/またはCNS逆転写酵素阻害剤に結合することができ、BBBを通過することができるトリプトファンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、GABA受容体及び/またはCNS逆転写酵素阻害剤に結合することができ、BBBを通過することができるロイシンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、GABA受容体及び/またはCNS逆転写酵素阻害剤に結合することができ、BBBを通過することができるメチオニンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、GABA受容体に結合することができ、BBBを通過することができるヒスチジンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、CNS逆転写酵素阻害剤に結合することができ、BBBを通過することができるイソロイシンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、GSH輸送体に結合することができ、BBBを通過することができるグルタチオンを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、GSH輸送体に結合することができ、BBBを通過することができるグルタチオン-Metを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、一酸化窒素合成酵素(NOS)に結合することができ、BBBに結合することができる尿素/チオ尿素を含む。いくつかの態様では、標的化部分は、酸化還元機構によりBBBを通過することができるNAD+/NADHを含む。いくつかの態様では、標的化部分は、プリンを含み、BBBを通過することができる。CNSを標的化するための標的化部分のさらなる例が、Sutera et al.(2016):Small endogenous molecules as moiety to improve targeting of CNS drugs,Expert Opinion on Drug Delivery,DOI:10.1080/17425247.2016.1208651に示されており、本明細書に参照によりその全容を援用する。
いくつかの態様では、標的化部分により標的とされる組織は、骨格筋である。いくつかの態様では、骨格筋を標的とする標的化部分は、大型中性アミノ酸輸送体1(LAT1)により輸送されることができる。
LAT1は、T細胞、がん細胞、及び脳内皮細胞を含む多数の細胞種で発現される。LAT1は、脳微小血管内皮細胞において一貫して高レベルで発現される。溶質輸送体が主にBBBに存在するため、本開示のミセルのLAT1への標的化により、BBBを通した送達を可能となる。いくつかの態様では、本開示のミセルをLAT1輸送体に標的化する標的化部分は、アミノ酸、例えば、分枝鎖または芳香族アミノ酸である。いくつかの態様では、アミノ酸は、バリン、ロイシン、及び/またはイソロイシンである。いくつかの態様では、アミノ酸は、トリプトファン及び/またはチロシンである。いくつかの態様では、アミノ酸は、トリプトファンである。他の態様では、アミノ酸は、チロシンである。
いくつかの態様では、標的化部分は、トリプトファン、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニン、チロキシン、メルファラン、L-ドーパ、ガバペンチン、3,5-I-ジヨードチロシン、3-ヨード-I-チロシン、フェンクロニン、アシビシン、ロイシン、BCH、メチオニン、ヒスチジン、バリン、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるLAT1リガンドである。
いくつかの態様では、LAT1リガンドは、以下に示されるとおり[1]l-フェニルアラニン、[2]o-サルコリシン、[3]m-サルコリシン、[4]メルファラン、[5]2-アミノ-2-ノルボルナンカルボン酸(BCH)、[6](±)-2-アミノ-1,2,3,4-テトラヒドロ-2-ナフトエ酸、[7]dl-2-NAM-5、[8]dl-2-NAM-6、[9]dl-2-NAM-7、[10]dl-2-NAM-8、[11]dl-脱塩素化NAM、[12]dl-1-NAM-7、[13](±)-2-アミノインダン-2-カルボン酸、[14](±)-2-アミノベンゾ-ビシクロ-[2.2.1]ヘプタン-2’-エキソ-カルボン酸、[15](±)-2-アミノ-(ビス-2-クロロエチル)-5-アミノインダン-2-カルボン酸、[16](±)-2-エンド-アミノ-ビス(2-クロロエチル)-7’-アミノベンゾビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-エキソ-カルボン酸、[17]l-6-ジアゾ-5-オキソ-ノルロイシン(l-DON)、[18]アシビシン、[19]アザセリン、[20]ブチオニンスルホキシミン(BSO)、[21]l-1-ナフチルアラニン、[22]o-ベンジル-l-チロシン、[23]l-2-アミノ-ノナン酸、[24]l-チロシン、[25]α-メチルチロシン、[26]l-ドーパ、[27]α-メチルドパ、[28]3-o-メチルドパ、[29]ドロキシドパ、[30]カルビドパ、[31]ドーパミン、[32]チラミン、[33]α-メチルフェニルアラニン、[34]N-メチルフェニルアラニン、[35]フェニルアラニンメチルエステル、[36]ガバペンチン、[37]3,3’-ジヨードチロニン、[38]l-T3、[39]3’,5’,3-トリヨードチロニン(rl-T3)、もしくは[40]l-T4、またはそれらの任意の組み合わせである。
Figure 2024503302000011
Figure 2024503302000012
、またはそれらの任意の組み合わせ。
いくつかの態様では、LAT1リガンドは、以下に示されるLAT1標的化プロドラッグ
Figure 2024503302000013
、またはそれらの任意の組み合わせである。
Singh & Ecker(2018)“Insights into the Structure,Function,and Ligand Discovery of the Large Neutral Amino Acid Transporter 1,LAT1,” Int.J.Mol.Sci.19:1278;Geier et al.(2013)“Structure-based ligand discovery for the Large-neutral Amino Acid Transporter 1,LAT-1,” Proc.Natl.Acad.Sci.USA 110:5480-85;及びChien et al.(2018)“Reevaluating the Substrate Specificity of the L-type Amino Acid Transporter(LAT1),” J.Med.Chem.61:7358-73(参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる)を参照のこと。
標的化部分の非限定的な例が、以下に記載される。
i.リガンド
リガンドは、別の物質に対する選択的(または特異的)親和性を有する選択的に結合可能な物質として定義される標的化部分の一種として機能する。リガンドは、必ずしもではないが、通常、より大きな特異的に結合する物体または「結合パートナー」または「受容体」により認識及び結合される。標的化に好適なリガンドの例は、とりわけ、抗原、ハプテン、ビオチン、ビオチン誘導体、レクチン、ガラクトサミン及びフコシルアミン部分、受容体、基質、補酵素、ならびに補因子である。
本開示のミセルに適用される場合、リガンドとしては、その対応する抗体もしくはその断片により、またはそれらに結合されることができる抗原またはハプテンが挙げられる。任意のDNA及びRNAウイルス、AIDS、HIV、及び肝炎ウイルス、アデノウイルス、アルファウイルス、アレナウイルス、コロナウイルス、フラビウイルス、ヘルペスウイルス、ミクソウイルス、オンコルナウイルス、パポバウイルス、パラミクソウイルス、パルボウイルス、ピコルナウイルス、ポックスウイルス、レオウイルス、ラブドウイルス、ライノウイルス、トガウイルス、及びウイロイド由来のものを含むウイルス抗原またはヘマグルチニン及びノイラミニダーゼ及びヌクレオカプシド;グラム陰性細菌及びグラム陽性細菌、Acinetobacter属、Achromobacter属、Bacteroides属、Clostridium属、Chlamydia属、腸内細菌、Haemophilus属、Lactobacillus属、Neisseria属、Staphyloccus属、またはStreptoccocus属のものを含む任意の細菌抗原;Aspergillus属、Candida属、Coccidiodes属、真菌症、藻菌類、及び酵母のものを含む任意の真菌抗原;任意のマイコプラズマ抗原;任意のリケッチア抗原;任意の原生動物抗原;任意の寄生虫抗原;血液細胞、ウイルス感染細胞、遺伝マーカー、心疾患、腫瘍性タンパク質、血漿タンパク質、補体因子、リウマチ因子のものを含む任意のヒト抗原も挙げられる。がん及び腫瘍抗原、例えば、とりわけ、αフェトプロテイン、前立腺特異抗原(PSA)及びCEA、がんマーカー、ならびに腫瘍性タンパク質も挙げられる。
本開示のミセルを標的化するためのリガンドとして機能し得る他の物質は、ある特定のビタミン(すなわち、葉酸、B12)、ステロイド、プロスタグランジン、炭水化物、脂質、抗生物質、薬物、ジゴキシン、殺虫剤、麻薬、神経伝達物質、及びリガンドとして機能するように使用または修飾される物質である。
いくつかの態様では、標的化部分は、細胞親和性を有するタンパク質またはタンパク質断片(例えば、ホルモン、毒素)及び合成または天然ポリペプチドを含む。リガンドとしては、組換えDNA、遺伝子工学、及び分子工学により作製される、リゲーターに対する選択的親和性を有する様々な物質も挙げられる。特に明示される場合を除き、本開示のリガンドには、米国特許第3,817,837号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)において定義されるリガンドも含まれる。
ii.リゲーター
リゲーターは、必ずしもではないが、通常、結合することができるリガンドより大きな特異的に結合する物体または「パートナー」または「受容体」と本開示において定義される標的化部分の一種として機能する。本開示の目的のため、リゲーターは、特異的リガンドとの選択的親和性結合ができる特異的な物質または材料または化学物質または「反応物質」であり得る。リゲーターは、抗体などのタンパク質、タンパク質でない結合する物体、または「特異的反応を示すもの」であり得る。
本開示に適用される場合、リゲーターとしては、すべてのクラスの抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、Fab断片、それらの断片及び誘導体を含むと定義される抗体が挙げられる。「抗体」という用語は、天然であるか、または一部もしくは全体が合成により生成されたかどうかにかかわらず、免疫グロブリン及びその断片を包含する。この用語はまた、免疫グロブリン結合ドメインに相同である結合ドメインを有するあらゆるタンパク質を包含する。「抗体」には、抗原を特異的に結合及び認識する、免疫グロブリン遺伝子またはその断片由来のフレームワーク領域を含むポリペプチドもさらに含まれる。抗体という用語の使用は、全長抗体、ポリクローナル、モノクローナル、及び組換え抗体、それらの断片を含み、一本鎖抗体、ヒト化抗体、マウス抗体、キメラ、マウス/ヒト、マウス/霊長類、霊長類/ヒトモノクローナル抗体、抗イディオタイプ抗体、抗体断片、例えば、scFv、scFab、(scFab)、(scFv)、Fab、Fab’、及び、F(ab’)、F(ab1)、Fv、dAb、ならびにFd断片、ダイアボディ、ならびに抗体関連ポリペプチドをさらに含むことを意図する。抗体は、所望の生物学的活性または機能を有するものである限り、二重特異性抗体及び多重特異性抗体を含む。本開示のいくつかの態様では、標的化部分は、抗体または分子であって、その抗原結合断片を含む、抗体または分子である。いくつかの態様では、抗体は、ナノボディである。いくつかの態様では、抗体は、ADCである。「抗体薬物コンジュゲート」及び「ADC」という用語は、互換的に使用され、例えば、共有結合により治療薬(場合により、本明細書において、薬剤、薬物、または活性医薬成分と称される)または薬剤に連結された抗体を指す。本開示のいくつかの態様では、標的化部分は、抗体薬物コンジュゲートである。
ある特定の状況では、本開示は、他の物質のリゲーターとしての使用にも適用可能である。例えば、標的化に好適な他のリゲーターとしては、ホルモン、ビタミン、薬物、抗生物質、がんマーカー、遺伝マーカー、ウイルス、及び組織適合性マーカーに特異的に結合する、天然に存在する受容体、任意のヘマグルチニン及び細胞膜及び核の誘導体が挙げられる。別の類のリゲーターとしては、任意のRNA及びDNA結合物質、例えば、ポリエチレンイミン(PEI)及びポリペプチドまたはタンパク質、例えば、ヒストン及びプロタミンが挙げられる。
他のリゲーターとしては、酵素、特にノイラミニダーゼなどの細胞表面酵素、血漿タンパク質、アビジン、ストレプトアビジン、ケイロン、キャビタンド、チログロブリン、内因子、グロブリン、キレート剤、界面活性剤、有機金属物質、ブドウ球菌プロテインA、プロテインG、リボソーム、バクテリオファージ、シトクロム、レクチン、ある特定の樹脂、及び有機ポリマーも挙げられる。
標的化部分としては、様々な物質、例えば、組換えDNA、遺伝子工学、及び分子工学により作製される、任意の細胞、組織、または微生物の表面に対する親和性を有する任意のタンパク質、タンパク質断片、またはポリペプチドも挙げられる。したがって、いくつかの態様では、標的化部分は、本開示のミセルを特定の組織(すなわち、肝臓組織または脳組織)、特定の種類の細胞(例えば、ある特定の種類のがん細胞)、または生理学的区画もしくは生理学的バリア(例えば、BBB)に誘導する。
e.リンカー
前述したように、本明細書において開示されるカチオン性キャリアユニットは、例えば、図2(A)~(I)に示すように、1つ以上のリンカーを含み得る。本明細書で使用する場合、「リンカー」という用語は、主な機能が本明細書において開示されるカチオン性キャリアユニットにおける2つの部分を連結することである、ペプチドもしくはポリペプチド配列(例えば、合成ペプチドまたはポリペプチド配列)、または非ペプチドリンカーを指す。いくつかの態様では、本開示のカチオン性キャリアユニットは、組織特異的標的化部分(TM)を水溶性ポリマー(WS)と連結する少なくとも1つのリンカー、水溶性バイオポリマー(WP)をカチオン性キャリア(CC)もしくは疎水性部分(HM)もしくは架橋部分(CM)と連結する少なくとも1つのリンカー、カチオン性キャリア(CC)を疎水性部分(HM)と連結する少なくとも1つのリンカー、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの態様では、2つ以上のリンカーを直列に連結することができる。
複数のリンカーが本明細書において開示されるカチオン性キャリアユニットに存在する場合、リンカーの各々は、同一であり得るか、または異なり得る。一般に、リンカーは、カチオン性キャリアユニットに柔軟性を提供する。リンカーは、通常切断されないが、ある特定の態様では、かかる切断が望ましいことがあり得る。したがって、いくつかの態様では、リンカーは、リンカーの配列内に位置するかまたはリンカー配列のいずれかの末端でリンカーに隣接させることができる1つ以上のプロテアーゼ切断部位を含むことができる。
一態様では、リンカーは、ペプチドリンカーである。いくつかの態様では、ペプチドリンカーは、少なくとも約2個、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、少なくとも約25個、少なくとも約30個、少なくとも約35個、少なくとも約40個、少なくとも約45個、少なくとも約50個、少なくとも約55個、少なくとも約60個、少なくとも約65個、少なくとも約70個、少なくとも約75個、少なくとも約80個、少なくとも約85個、少なくとも約90個、少なくとも約95個、または少なくとも約100個のアミノ酸を含むことができる。
いくつかの態様では、ペプチドリンカーは、少なくとも約110個、少なくとも約120個、少なくとも約130個、少なくとも約140個、少なくとも約150個、少なくとも約160個、少なくとも約170個、少なくとも約180個、少なくとも約190個、または少なくとも約200個のアミノ酸を含むことができる。
他の態様では、ペプチドリンカーは、少なくとも約200個、少なくとも約250個、少なくとも約300個、少なくとも約350個、少なくとも約400個、少なくとも約450個、少なくとも約500個、少なくとも550個、少なくとも約600個、少なくとも約650個、少なくとも約700個、少なくとも約750個、少なくとも約800個、少なくとも約850個、少なくとも約900個、少なくとも約950個、または少なくとも約1,000個のアミノ酸を含むことができる。
ペプチドリンカーは、1~約5個の個のアミノ酸、1~約10個のアミノ酸、1~約20個のアミノ酸、約10~約50個のアミノ酸、約50~約100個のアミノ酸、約100~約200個のアミノ酸、約200~約300個のアミノ酸、約300~約400個のアミノ酸、約400~約500個のアミノ酸、約500~約600個のアミノ酸、約600~約700個のアミノ酸、約700~約800個のアミノ酸、約800~約900個のアミノ酸、または約900~約1000アミノ酸を含むことができる。
ペプチドリンカーの例は、当該技術分野では周知のものである。いくつかの態様では、リンカーはグリシン/セリンリンカーである。いくつかの態様では、ペプチドリンカーは、式[(Gly)n-Ser]mによるグリシン/セリンリンカーであり、式中、nは、1~100の任意の整数であり、mは、1~100から任意の整数である。他の態様では、グリシン/セリンリンカーは、式[(Gly)x-Sery]z(配列番号1)によるものであり、式中、xは、1~4の整数であり、yは、0または1であり、zは、1~50の整数である。一態様では、ペプチドリンカーは、配列Gnを含み、式中、nは、1~100の整数であり得る。特定の態様では、ペプチドリンカーの配列は、GGGG(配列番号2)である。
いくつかの態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyAla)n(配列番号3)を含み得、式中、nは、1~100の整数である。他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyGlySer)n(配列番号4)を含み得、式中、nは、1~100の整数である。
他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GGGS)n(配列番号5)を含む。さらに他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GGS)n(GGGGS)n(配列番号6)を含む。これらの例において、nは、1~100の整数であり得る。他の例において、nは、1~20の整数、すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20であり得る。
リンカーの例としては、限定されるものではないが、GGG、SGGSGGS(配列番号7)、GGSGGSGGSGGSGGG(配列番号8)、GGSGGSGGGGSGGGGS(配列番号9)、GGSGGSGGSGGSGGSGGS(配列番号10)、またはGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号11)が挙げられる。他の態様では、リンカーは、ポリG配列(GGGG)n(配列番号12)であり、式中、nは、1~100の整数であり得る。
一態様では、ペプチドリンカーは、合成、すなわち、非天然である。一態様では、ペプチドリンカーは、アミノ酸の第1の直線配列を、第1の直線配列が自然には連結されていない、または遺伝子的に融合されていないアミノ酸の第2の直線配列に連結または遺伝子的に融合するアミノ酸配列を含むペプチド(またはポリペプチド)(例えば、天然または非天然ペプチド)を含む。例えば、一態様では、ペプチドリンカーは、天然に存在するポリペプチドの改変された形態(例えば、付加、置換または欠失などの変異を含む)である非天然のポリペプチドを含むことができる。別の態様では、ペプチドリンカーは、非天然アミノ酸を含み得る。別の態様では、ペプチドリンカーは、自然に生じない直鎖状配列で生じる天然に存在するアミノ酸を含み得る。さらに別の態様では、ペプチドリンカーは、天然に存在するポリペプチド配列を含み得る。
いくつかの態様では、リンカーは、非ペプチドリンカーを含む。他の態様では、リンカーは、非ペプチドリンカーからなる。いくつかの態様では、非ペプチドリンカーは、例えば、マレイミドカプロイル(MC)、マレイミドプロパノイル(MP)、メトキシルポリエチレングリコール(MPEG)、4-(N-マレイミドメチル)-シクロヘキサン-1-カルボン酸スクシンイミジル(SMCC)、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(MBS)、4-(p-マレイミドフェニル)酪酸スクシンイミジル(SMPB)、(4-ヨードアセチル)アミノ安息香酸N-スクシンイミジル(SIAB)、6-[3-(2-ピリジルジチオ)-プロピオンアミド]ヘキサン酸スクシンイミジル(LC-SPDP)、4-スクシンイミジルオキシカルボニル-α-メチル-α-(2-ピリジルジチオ)トルエン(SMPT)、など(米国特許第7,375,078号を参照のこと)であり得る。
リンカーは、当該技術分野において公知の技術(例えば、化学的コンジュゲーション、組換え技術、またはペプチド合成)を使用してポリペプチド配列に導入され得る。修飾は、DNA配列解析により確認され得る。いくつかの態様では、リンカーは、組換え技術を使用して導入され得る。他の態様では、リンカーは、固相ペプチド合成を使用して導入され得る。ある特定の態様では、本明細書において開示されるカチオン性キャリアユニットは、組換え技術を使用して導入された1つ以上のリンカー、及び固相ペプチド合成または当該技術分野において公知の化学的コンジュゲーションの方法を使用して導入された1つ以上のリンカーを同時に含有し得る。いくつかの態様では、リンカーは切断部位を含む。
III.ペイロード
本明細書で使用する場合、「ペイロード」という用語は、生物活性分子、例えば、それ自体で、もしくはアダプターを介して本開示のカチオン性キャリアユニットと相互作用的であり得、本開示のミセルのコアに含まれ得る治療薬を指す。
他の生物活性分子は、とりわけ、任意のDNA及びRNAウイルス、AIDS、HIV及び肝炎ウイルス、アデノウイルス、アルファウイルス、アレナウイルス、コロナウイルス、フラビウイルス、ヘルペスウイルス、ミクソウイルス、オンコルナウイルス、パポバウイルス、パラミクソウイルス、パルボウイルス、ピコルナウイルス、ポックスウイルス、レオウイルス、ラブドウイルス、ライノウイルス、トガウイルス及びウイロイドに対するものが含まれる抗ウイルス薬、核酸、及び他の抗ウイルス物質;グラム陰性細菌及びグラム陽性細菌、Acinetobacter属、Achromobacter属、Bacteroides属、Clostridium属、Chlamydia属、腸内細菌、Haemophilus属、Lactobacillus属、Neisseria属、Staphyloccus属、またはStreptoccocus属に対するものが含まれる任意の抗菌薬、核酸、及び他の抗菌物質;Aspergillus属、Candida属、Coccidiodes属、真菌症、藻菌類、及び酵母に対するものが含まれる任意の抗真菌薬、核酸、及び他の抗真菌物質;マイコプラズマ及びリケッチアに対する任意の薬物、核酸、及び他の物質;任意の抗原虫薬、核酸、及び他の物質;任意の抗寄生虫薬、核酸、及び他の物質;心疾患、腫瘍、及びウイルス感染細胞に対する任意の薬物、核酸、及び他の物質である。
(a)核酸
いくつかの態様では、生物活性分子(ペイロード)は、核酸、例えば、RNAまたはDNAである。本開示のミセルを使用した送達に好適な核酸活性薬剤としては、オリゴヌクレオチド、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、ハイブリダイゼーション、またはDNA塩基配列決定で使用されるプローブ及びプライマーも含まれるすべての種類のRNA及びすべての種類のDNAが挙げられる。いくつかの態様では、核酸は、mRNA、miRNA、miRNAスポンジ、タフデコイmiRNA(TD)、antimir(antagomir)、低分子RNA、rRNA、siRNA、shRNA、gDNA、cDNA、pDNA、PNA、BNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)、アプタマー、環状ジヌクレオチド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの態様では、生物活性分子(ペイロード)は、配列特異的転写後遺伝子サイレンシングを誘発することができ、これにより、遺伝子発現を減少させるか、またはさらには阻害する二本鎖RNAである低分子干渉RNA(siRNA)を含む。例えば、siRNAは、siRNA及び標的RNAの両方の間の配列が相同な領域内で、mRNAなどの相同なRNA分子の特異的な分解を引き起こすことができる。非限定的な例示的siRNAは、WO02/44321に開示されており、これはその全体が参照により組み込まれる。いくつかの態様では、siRNAは、長さが約20~27塩基対であり得る。
いくつかの態様では、siRNAは化学修飾され得る。いくつかの態様では、siRNAはコレステロールと結合させることができる。いくつかの態様では、コレステロールは、siRNAのセンス鎖またはアンチセンス鎖の3’末端に結合させることができる。いくつかの態様では、コレステロールは、siRNAのセンス鎖またはアンチセンス鎖の5’末端に結合させることができる。いくつかの態様では、コレステロールは、siRNAのセンス鎖またはアンチセンス鎖の3’及び5’末端の両方に結合させることができる。
本明細書において、siRNAの電荷の数は、ヌクレオチドの数-2である。
いくつかの態様では、生物活性分子(例えば、アニオン性ペイロード)は、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)を含む。いくつかの態様では、生物活性分子は、miRNAまたはmiRNA阻害剤(antimiR)を含む。いくつかの態様では、生物活性分子(例えば、アニオン性ペイロード)は、10~30ヌクレオチドの長さ、例えば、14~25ヌクレオチドの長さであり得る。いくつかの態様では、生物活性分子(例えば、アニオン性ペイロード)は、16~30ヌクレオチド、18~25ヌクレオチド、特に18、19、20、21、22、23、24、または25ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様では、生物活性分子(例えば、アニオン性ペイロード)は、200ヌクレオチド未満の長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、約150、約140、約130、約120、約110、約100、約90、約80、約70、約60、約50、約40、約30、約25、約24、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、約13、約12、約11、または約10ヌクレオチド未満の長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、約30~約10、約25~約11、約30~約15、約25~約15、約24~約15、または約23~約15ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、約30、約29、約28、約27、約26、約25、約24、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、または約13ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、約22ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む。
miRNAの配列は、例えば、miRBaseレジストリ(Griffiths-Jones,et al.,Nucleic Acids Res.,36(Database Issue):D154-D158(2008)、Griffiths-Jones,et al.,Nucleic Acids Res.,36(Database Issue):D140-D144(2008)、Griffiths-Jones,et al.,Nucleic Acids Res.,36(Database Issue):D109-D111(2008))及び他の公的にアクセス可能なデータベースにより公的に入手可能である。
いくつかの態様では、miRNA阻害剤は、リボ核酸(RNA)またはデオキシリボ核酸(DNA)またはそれらの修飾形態のオリゴマーまたはポリマーである。いくつかの態様では、miRNAアンタゴニストは、antimirである。antimirは、例えば、Stoffel et alに属するUS2007/0213292に記載されている特定のクラスのmiRNA阻害剤である。antimirは、RNアーゼ保護及び薬理学的特性、例えば、組織及び細胞取り込みの増強のための様々な修飾を含有するRNA様オリゴヌクレオチドである。antimirは、糖の完全な2’-O-メチル化、ホスホロチオエート骨格、及び3’末端のコレステロール部分を有するところが通常のRNAと異なる。
antimir及び他のmiRNA阻害剤の非限定的な例は、WO2009/020771、WO2008/091703、WO2008/046911、WO2008/074328、WO2007/090073、WO2007/027775、WO2007/027894、WO2007/021896、WO2006/093526、WO2006/112872、WO2007/112753、WO2007/112754、WO2005/023986、またはWO2005/013901において記載されており、これらのすべては参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、mRNA、miRNA、miRNAスポンジ、タフデコイmiRNA、antimir、低分子RNA、rRNA、siRNA、shRNA、gDNA、cDNA、pDNA、PNA、BNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)、アプタマー、環状ジヌクレオチド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、siRNAである。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、mRNAである。いくつかの態様では、アニオン性ペイロードは、PNAである。
いくつかの態様では、核酸は、リン酸ジエステルアンチセンスオリゴヌクレオチド、及び糖リン酸「骨格」が、誘導体化されているか、または「骨格アナログ」、例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロアミダート、アルキルリン酸トリエステル、またはメチルホスホン酸結合と置き換えられている任意のオリゴヌクレオチドである。いくつかの態様では、核酸活性薬剤は、アンチセンスオリゴヌクレオチド、及び非リン骨格アナログ、例えば、スルファメート、3’-チオホルムアセタール、メチレン(メチルイミノ)(MMI)、3’-N-カルバメート、またはモルホリノカルバメートを有する任意のオリゴヌクレオチドまたはオリゴデオキシヌクレオチドである。
いくつかの態様では、生物活性分子(ペイロード)は、antimirである。本明細書で使用する場合、「antimir」、「アンチマイクロRNA」、「アンチmiRNA」という用語、及びそれらの変化形は、所望の反応のために細胞におけるマイクロRNA(miRNA)機能を無力化するために使用される分子(例えば、合成により生成された分子)を指す。miRNAは、RNAの切断または翻訳の抑制に関与するmRNAに相補的な配列(約20~22bp)である。細胞においてmRNAを調節するmiRNAを制御することにより、antimir(アンチmiRNAオリゴヌクレオチド、AMO、またはantagomirとも称される)は、さらなる調節、ならびにある特定の細胞障害の治療目的で使用され得る。この調節は、ステリックブロック機構ならびにmiRNAとのハイブリダイゼーションにより起こり得る。
antimirとmiRNAとの間の身体内でのこれらの相互作用は、過剰/過小発現が起こるか、またはmiRNAにおける異常がコーディングにおける問題をもたらす障害の治療のためであり得る。ヒトが遭遇するmiRNAに関連する障害のうちのいくつかとしては、がん、筋疾患、自己免疫障害、及びウイルスが挙げられる。
antimirの各種構成要素は、antimirの結合親和性及び効力に影響を及ぼすように操作され得る。antimirの2’-糖は、フッ素及び様々なメチル基で置換されるように修飾され得、ほぼすべてにおいて結合親和性が増加する。しかしながら、これらの修飾された2’-糖antimirの一部は、細胞増殖に対する悪い影響をもたらす。5’-3’ホスホジエステル骨格結合をホスホロチオエート(P-S)骨格結合に修飾することも、標的親和性に対する効果を有することが公知である。P-S変異の使用は、オリゴヌクレオチドのTmを減少させ、このことが、より低い標的親和性をもたらすことが示された。antimirの最後の必要条件は、ミスマッチ特異性及び長さの制限である。「シード」(共有)配列を共有し、2、3の追加のヌクレオチドのみが異なる同じファミリーのmiRNAに起因して、1つのantimirが、複数のmiRNA配列を潜在的に標的とし得る。antimirまたはmiRNA配列の1つ以上の例を、以下の表に示す。
Figure 2024503302000014
いくつかの態様では、ペイロードは、5~30ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドである。いくつかの態様では、ポリヌクレオチドは、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様では、ヌクレオチド配列は、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、または26ヌクレオチドの長さを有する。いくつかの態様では、ペイロードは、200ヌクレオチド未満の長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、ペイロードは、約150、約140、約130、約120、約110、約100、約90、約80、約70、約60、約50、約40、約30、約25、約24、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、約13、約12、約11、または約10ヌクレオチド未満の長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、ペイロードは、約30~約10、約25~約11、約30~約15、約25~約15、約24~約15、または約23~約15ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの態様では、ペイロードは、約30、約29、約28、約27、約26、約25、約24、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、または約13ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む。
いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、hsa-miR-485を標的とするヌクレオチド配列、例えば、hsa-miR-485-3pである。いくつかの態様では、hsa-miR-485-3pは、配列GUCAUACACGGCUCUCCUCUCU(配列番号17)を有する。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、AGAGAGGAGAGCCGUGUAUGAC(配列番号18)を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなるヌクレオチド配列であり、ここで、Uは任意選択的にTであり得る。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、AGAGAGGAGAGCCGUGUAUGAC(配列番号18)を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなるヌクレオチド配列であり、ここで、ヌクレオチド配列は、1つのミスマッチ、2つのミスマッチ、3つのミスマッチ、または4つのミスマッチを有する。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、AGAGAGGAGAGCCGUGUAUGAC(配列番号18)を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなるヌクレオチド配列であり、ここで、ヌクレオチド配列は、1つまたは2つのミスマッチを有する。他の態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、hsa-miR-485-3p(UCAUACA;配列番号19)のシード配列を標的とするヌクレオチド配列である。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、UCAUACA(配列番号19)を含むヌクレオチド配列であり、ここで、Uは任意選択的にT(シードの相補体)であり得、ヌクレオチド配列は、約10ヌクレオチド~30ヌクレオチド(例えば、10~25、10~24、10~23、10~22、10~21、10~20、10~19、または10~18)の長さである。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、UGUAUGA(配列番号20)を含むヌクレオチド配列であり、ここで、Uは任意選択的にT(シードの相補体)であり得、ここで、ヌクレオチド配列は、シード配列の相補体の5’末端の1、2 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20核酸及び/またはシード配列の相補体の3’末端の1、2 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20核酸を含む。
いくつかの態様では、ペイロードは、5’-UGUAUGA-3’(配列番号23)、5’-GUGUAUGA-3’(配列番号24)、5’-CGUGUAUGA-3’(配列番号25)、5’-CCGUGUAUGA-3’(配列番号26)、5’-GCCGUGUAUGA-3’(配列番号27)、5’-AGCCGUGUAUGA-3’(配列番号28)、5’-GAGCCGUGUAUGA-3’(配列番号29)、5’-AGAGCCGUGUAUGA-3’(配列番号30)、5’-GAGAGCCGUGUAUGA-3’(配列番号31)、5’-GGAGAGCCGUGUAUGA-3’(配列番号32)、5’-AGGAGAGCCGUGUAUGA-3’(配列番号33)、5’-GAGGAGAGCCGUGUAUGA-3’(配列番号34)、5’-AGAGGAGAGCCGUGUAUGA-3’(配列番号35)、5’-GAGAGGAGAGCCGUGUAUGA-3’(配列番号36);5’-UGUAUGAC-3’(配列番号37)、5’-GUGUAUGAC-3’(配列番号38)、5’-CGUGUAUGAC-3’(配列番号39)、5’-CCGUGUAUGAC-3’(配列番号40)、5’-GCCGUGUAUGAC-3’(配列番号41)、5’-AGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号42)、5’-GAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号43)、5’-AGAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号44)、5’-GAGAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号45)、5’-GGAGAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号46)、5’-AGGAGAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号47)、5’-GAGGAGAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号48)、5’-AGAGGAGAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号49)、または5’-GAGAGGAGAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号50)からなる群から選択されるヌクレオチド配列である。
いくつかの態様では、ペイロードは、5’-TGTATGA-3’(配列番号51)、5’-GTGTATGA-3’(配列番号52)、5’-CGTGTATGA-3’(配列番号53)、5’-CCGTGTATGA-3’(配列番号54)、5’-GCCGTGTATGA-3’(配列番号55)、5’-AGCCGTGTATGA-3’(配列番号56)、5’-GAGCCGTGTATGA-3’(配列番号57)、5’-AGAGCCGTGTATGA-3’(配列番号58)、5’-GAGAGCCGTGTATGA-3’(配列番号59)、5’-GGAGAGCCGTGTATGA-3’(配列番号60)、5’-AGGAGAGCCGTGTATGA-3’(配列番号61)、5’-GAGGAGAGCCGTGTATGA-3’(配列番号62)、5’-AGAGGAGAGCCGTGTATGA-3’(配列番号63)、5’-GAGAGGAGAGCCGTGTATGA-3’(配列番号64);5’-TGTATGAC-3’(配列番号65)、5’-GTGTATGAC-3’(配列番号66)、5’-CGTGTATGAC-3’(配列番号67)、5’-CCGTGTATGAC-3’(配列番号68)、5’-GCCGTGTATGAC-3’(配列番号69)、5’-AGCCGTGTATGAC-3’(配列番号70)、5’-GAGCCGTGTATGAC-3’(配列番号71)、5’-AGAGCCGTGTATGAC-3’(配列番号72)、5’-GAGAGCCGTGTATGAC-3’(配列番号73)、5’-GGAGAGCCGTGTATGAC-3’(配列番号74)、5’-AGGAGAGCCGTGTATGAC-3’(配列番号75)、5’-GAGGAGAGCCGTGTATGAC-3’(配列番号76)、5’-AGAGGAGAGCCGTGTATGAC-3’(配列番号77)、または5’-GAGAGGAGAGCCGTGTATGAC-3’(配列番号78)を含むヌクレオチド配列である。
いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、hsa-miR-204、例えば、hsa-miR-204-5pを標的とするヌクレオチド配列である。hsa-miR-204-5pは、UUCCCUUUGUCAUCCUAUGCCU(配列番号13)として表1に示される。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、AGGCAUAGGAUGACAAAGGGAA(配列番号15)を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなるヌクレオチド配列であり、ここで、Uは任意選択的にTであり得る。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、AGGCAUAGGAUGACAAAGGGAA(配列番号15)を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなるヌクレオチド配列であり、ここで、Uは任意選択的にTであり得、ヌクレオチド配列は、1つのミスマッチ、2つのミスマッチ、3つのミスマッチ、または4つのミスマッチを有する。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、AGGCAUAGGAUGACAAAGGGAA(配列番号15)を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなるヌクレオチド配列であり、ここで、Uは任意選択的にTであり得、ヌクレオチド配列は、1つまたは2つのミスマッチを有する。他の態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、hsa-miR-204-5p(UCCCUUU;配列番号21)のシード配列を標的とするヌクレオチド配列である。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、AAAGGGA(配列番号22)(シードの相補体)を含むヌクレオチド配列であり、ここで、Uは任意選択的にTであり得、ヌクレオチド配列は、約10ヌクレオチド~30ヌクレオチド(例えば、10~25、10~24、10~23、10~22、10~21、10~20、10~19、または10~18)の長さである。いくつかの態様では、ペイロード(例えば、antimir)は、AAAGGGA(配列番号22)(シードの相補体)を含むヌクレオチド配列であり、ここで、ヌクレオチド配列は、シード配列の相補体の5’末端の1、2 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20核酸及び/またはシード配列の相補体の3’末端の1、2 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20核酸を含む。
i.化学修飾されたポリヌクレオチド
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)は、少なくとも1つの化学修飾されたヌクレオシド及び/またはヌクレオチドを含む。本開示のポリヌクレオチドが化学修飾されている場合、ポリヌクレオチドは、「修飾されたポリヌクレオチド」と称され得る。
「ヌクレオシド」は、糖分子(例えば、ペントースまたはリボース)またはその誘導体を、有機塩基(例えば、プリンまたはピリミジン)またはその誘導体(本明細書において「核酸塩基」とも称される)とともに含有する化合物を指す。
「ヌクレオチド」は、リン酸基を含むヌクレオシドを指す。修飾されたヌクレオチドは、1つ以上の修飾された非天然ヌクレオシドを含むように、任意の有用な方法により、例えば、化学的に、酵素的に、または組換えにより合成され得る。
ポリヌクレオチドは、連結されたヌクレオシドの領域または複数の領域を含み得る。かかる領域は、可変的な骨格結合を有し得る。連結は、標準的なホスホジエステル結合であり得、その場合、ポリヌクレオチドはヌクレオチドの領域を含む。
本明細書において開示される修飾されたポリヌクレオチドは、様々な異なる修飾を含み得る。いくつかの態様では、修飾されたポリヌクレオチドは、1種、2種、またはそれ以上(任意選択的に異なる)のヌクレオシドまたはヌクレオチド修飾を含有する。いくつかの態様では、修飾されたポリヌクレオチドは、1つ以上の所望の特性、例えば、未修飾ポリヌクレオチドと比較して改善された熱または化学安定性、低減された免疫原性、低減された分解、標的マイクロRNAに対する結合の増加、他のマイクロRNAまたは他の分子に対する低減された非特異的結合を示し得る。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、化学修飾されている。本明細書で使用する場合、ポリヌクレオチドに関して、「化学修飾」または必要に応じて「化学修飾された」という用語は、アデノシン(A)、グアノシン(G)、ウリジン(U)、チミジン(T)、またはシチジン(C)リボヌクレオシドまたはデオキシリボヌクレオシドに対する、限定されるものではないが、それらの核酸塩基、糖、骨格、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられるそれらの位置、パターン、パーセント、または集団のうちの1つ以上における修飾を指す。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir)は、同じヌクレオシド種類のすべてもしくはいずれかの均一な化学修飾、または同じヌクレオシド種類のすべてもしくはいずれかにおける同じ出発修飾の下方滴定(downward titration)によって生成される修飾の群、またはランダムな組み込みを伴うことを除いて同じヌクレオシド種類のすべてもしくはいずれかの測定されたパーセントの化学修飾を有し得る。別の態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir)は、ポリヌクレオチド全体にわたって同じヌクレオシド種類のうちの2つ、3つ、または4つの均一な化学修飾を有し得る(例えば、すべてのウリジン及びすべてのシトシンなどが、同じように修飾される)。
修飾されたヌクレオチドの塩基対形成は、標準的なアデニン-チミン、アデニン-ウラシル、またはグアニン-シトシン塩基対だけでなく、ヌクレオチド及び/または非標準的もしくは修飾塩基を含む修飾ヌクレオチドの間で形成される塩基対も包含し、ここで、水素結合ドナー及び水素結合アクセプターの配置が、非標準的塩基と標準的塩基との間、または2つの相補的な非標準的塩基構造間の水素結合を可能にする。かかる非標準的塩基対形成の1つの例は、修飾された核酸塩基イノシンとアデニン、シトシン、またはウラシルとの間の塩基対形成である。塩基/糖またはリンカーの任意の組み合わせが、本開示のポリヌクレオチドに組み込まれ得る。
当業者は、特に注記される場合を除き、本出願に記載されるポリヌクレオチド配列は、代表的なDNA配列において「T」を列挙するが、配列がRNAを表す場合、「T」は「U」と置換されることを理解するであろう。例えば、本開示のTDは、RNAとして、DNAとして、またはRNA及びDNAユニットの両方を含むハイブリッド分子として投与され得る。
いくつかの態様では、ポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)は、少なくとも2つ(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、8つ、10、11、12、13、14、15、16、17、18、18、20以上)の修飾された核酸塩基の組み合わせを含む。
いくつかの態様では、ポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)における核酸塩基、糖、骨格結合、またはそれらの任意の組み合わせは、少なくとも約5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%修飾される。
1.塩基修飾
ある特定の態様では、化学修飾は、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)における核酸塩基に存在する。いくつかの態様では、少なくとも1つの化学修飾ヌクレオシドは、修飾されたウリジン(例えば、シュードウリジン(ψ)、2-チオウリジン(s2U)、1-メチル-シュードウリジン(m1ψ)、1-エチル-シュードウリジン(e1ψ)、または5-メトキシ-ウリジン(mo5U))、修飾されたシトシン(例えば、5-メチルシチジン(m5C))、修飾されたアデノシン(例えば、1-メチル-アデノシン(m1A)、N6-メチル-アデノシン(m6A)、または2-メチルアデニン(m2A))、修飾されたグアノシン(例えば、7-メチルグアノシン(m7G)または1-メチルグアノシン(m1G))、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)は、特定の修飾について均一に修飾される(例えば、完全に修飾される、配列全体にわたって修飾される)。例えば、ポリヌクレオチドは、同じ種類の塩基修飾、例えば、5-メチルシチジン(m5C)により均一に修飾され得、これは、ポリヌクレオチド配列におけるすべてのシトシン残基が、5-メチルシチジン(m5C)と置き換えられることを意味する。同様に、ポリヌクレオチドは、配列に存在する任意の種類のヌクレオシド残基について、修飾されたヌクレオシド、例えば、上記に記載されるもののいずれかとの置換により均一に修飾され得る。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)は、少なくとも2つ(例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上)の修飾された核酸塩基の組み合わせを含む。いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)における1種類の核酸塩基の少なくとも約5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%が、修飾された核酸塩基である。
2.骨格修飾
いくつかの態様では、ペイロードは、「本開示のポリヌクレオチド」(例えば、antimir、例えば、miR485 antimirを含む)を含み得、ここで、ポリヌクレオチドは、ヌクレオシド間の連結に任意の有用な修飾を含む。本開示の組成物において有用な、骨格修飾を含むそのような結合としては、これらに限定されるものではないが、以下のものが挙げられる:3’-アルキレンホスホネート、3’-アミノホスホロアミダート、アルケン含有骨格、アミノアルキルホスホロアミダート、アミノアルキルホスホトリエステル、ボラノホスフェート、-CH-O-N(CH)-CH-、-CH-N(CH)-N(CH)-CH-、-CH-NH-CH-、キラルホスホネート、キラルホスホロチオネート、ホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格、メチレン(メチルイミノ)、メチレンホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格、メチレンイミノ及びメチレンヒドラジノ骨格、モルホリノ結合、-N(CH)-CH-CH-、ヘテロ原子ヌクレオシド間結合を有するオリゴヌクレオシド、ホスフィナート、ホスホロアミダート、ホスホロジチオエート、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合、ホスホロチオネート、ホスホトリエステル、PNA、シロキサン骨格、スルファメート骨格、スルフィド、スルホキシド、及びスルホン骨格、スルホネート及びスルホンアミド骨格、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホトリエステル、ならびにチオノホスホロアミダート。
いくつかの態様では、上記に開示される骨格結合の存在は、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)の安定性(例えば、熱的安定性)及び/または分解(例えば、酵素分解)に対する耐性を増加させる。いくつかの態様では、修飾されたポリヌクレオチドにおける安定性及び/または分解に対する耐性は、修飾されていない対応するポリヌクレオチド(参照または対照ポリヌクレオチド)と比較して少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約100%増加する。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド((例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)における少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%の骨格結合が修飾される(例えば、それらのすべてがホスホロチオエートである)。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)における1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、または21の骨格結合が修飾される(例えば、ホスホロチオエート)。
いくつかの態様では、骨格は、ホスホジエステル結合、ホスホトリエステル結合、メチルホスホン酸結合、ホスホロアミダート結合、ホスホロチオエート結合、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される結合を含む。
3.糖修飾
本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)に組み込まれ得る修飾されたヌクレオシド及びヌクレオチドは、核酸の糖に対して修飾され得る。したがって、いくつかの態様では、ペイロードは、核酸を含み、ここで、核酸は、少なくとも1つのヌクレオシド類似体(例えば、糖修飾を有するヌクレオシド)を含む。
いくつかの態様では、糖修飾は、ポリヌクレオチドのその標的miRNAへの結合の親和性を増加させる。ポリヌクレオチドに親和性を増強するヌクレオチド類似体、例えば、LNAまたは2’置換された糖を組み込むことは、ポリヌクレオチドの長さが低減されるのを可能にし得、非特異的または異常な結合が起こらないポリヌクレオチドサイズの上限も緩和し得る。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)における少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のヌクレオチドが糖修飾(例えば、LNA)を含有する。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)における1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、または22ヌクレオチド単位が糖修飾される(例えば、LNA)。
一般に、RNAは、酸素を有する五員環である糖基リボースを含む。非限定的な例示的修飾ヌクレオチドとしては、リボースにおける酸素の(例えば、S、Se、またはアルキレン、例えば、メチレンまたはエチレンとの)置換;二重結合の付加(例えば、リボースのシクロペンテニルまたはシクロヘキセニルとの置換);リボースの環縮小(例えば、シクロブタンまたはオキセタンの四員環の形成);リボースの環拡大(例えば、追加の炭素またはヘテロ原子を有し、6または七員環の形成、例えば、アンヒドロヘキシトール、アルトリトール、マンニトール、シクロヘキサニル、シクロヘキセニル、及びホスホロアミダート骨格も有するモルホリノ);多環式形態(例えば、トリシクロ);及び「アンロックド」形態、例えば、グリコール核酸(GNA)(例えば、R-GNAまたはS-GNA、ここで、リボースは、ホスホジエステル結合に結合されたグリコールユニットと置き換えられる)、トレオース核酸(TNA、ここで、リボースは、α-L-トレオフラノシル-(3’→2’)と置き換えられる)、及びペプチド核酸(PNA、ここで、2-アミノ-エチル-グリシン結合が、リボース及びホスホジエステル骨格と置き換わる)が挙げられる。糖基は、リボースにおける対応する炭素と反対の立体化学配置を有する1つ以上の炭素も含有し得る。したがって、ポリヌクレオチド分子は、糖として、例えば、アラビノースを含有するヌクレオチドを含み得る。
リボースの2’ヒドロキシ基(OH)は、いくつかの異なる置換基で修飾または置換され得る。2’-位での例示的な置換としては、限定されるものではないが、H、ハロ、任意選択的に置換されたC1~6アルキル;任意選択的に置換されたC1~6アルコキシ;任意選択的に置換されたC6~10アリールオキシ;任意選択的に置換されたC3~8シクロアルキル;任意選択的に置換されたC3~8シクロアルコキシ;任意選択的に置換されたC6~10アリールオキシ;任意選択的に置換されたC6~10アリール-C1~6アルコキシ、任意選択的に置換されたC1~12(ヘテロシクリル)オキシ;糖(例えば、リボース、ペントース、または本明細書に記載されるいずれか);ポリエチレングリコール(PEG)、-O(CHCHO)CHCHOR(ここで、Rは、Hまたは任意選択的に置換されたアルキルであり、nは、0~20(例えば、0~4、0~8、0~10、0~16、1~4、1~8、1~10、1~16、1~20、2~4、2~8、2~10、2~16、2~20、4~8、4~10、4~16、及び4~20)の整数である);「ロックド」核酸(LNA)(2’-ヒドロキシが、C1~6アルキレンまたはC1~6ヘテロアルキレン架橋により、同じリボース糖の4’-炭素に連結されており、ここで、例示的な架橋としては、メチレン、プロピレン、エーテル、アミノ架橋、アミノアルキル、アミノアルコキシ、アミノ、及びアミノ酸が挙げられる)が挙げられる。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)に存在するヌクレオシド類似体は、例えば、2’-O-アルキル-RNAユニット、2’-OMe-RNAユニット、2’-O-アルキル-SNA、2’-アミノ-DNAユニット、2’-フルオロ-DNAユニット、LNAユニット、アラビノ核酸(ANA)ユニット、2’-フルオロ-ANAユニット、HNAユニット、INA(インターカレーティング核酸)ユニット、2’MOEユニット、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様では、LNAは、例えば、オキシLNA(例えば、β-D-オキシ-LNAまたはα-L-オキシ-LNA)、アミノLNA(例えば、β-D-アミノ-LNAまたはα-L-アミノ-LNA)、チオLNA(例えば、β-D-チオ0-LNAまたはα-L-チオ-LNA)、ENA(例えば、β-D-ENAまたはα-L-ENA)、またはそれらの任意の組み合わせである。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドに存在するヌクレオシドアナログは、ロックド核酸(LNA);2’-0-アルキルRNA;2’-アミノDNA;2’-フルオロDNA;アラビノ核酸(ANA);2’-フルオロANA、ヘキシトール核酸(HNA)、インターカレーティング核酸(INA)、拘束エチルヌクレオシド(cEt)、2’-0-メチル核酸(2’-OMe)、2’-0-メトキシエチル核酸(2’-MOE)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、antimir、例えば、miR485 antimir)は、修飾されたRNAヌクレオチド類似体(例えば、LNA)及びDNAユニットの両方を含み得る。いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、ギャップマーである。例えば、米国特許第8,404,649号、同第8,580,756号、同第8,163,708号、同第9,034,837号(これらのすべてが参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる)を参照のこと。いくつかの態様では、本開示のポリヌクレオチドは、マイクロmirである。米国特許公開第US20180201928号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照のこと。
IV.ミセル
本開示は、本開示のカチオン性キャリアユニットを含むミセルも提供する。本開示のミセルは、本開示のカチオン性キャリアユニット及び負に荷電したペイロードを含み、ここで、負に荷電したペイロード及びカチオン性キャリアユニットは、互いに結合している。いくつかの態様では、結合は、共有結合を含む。他の態様では、結合は、共有結合を含まない。他の態様では、結合は、イオン結合、すなわち、静電的相互作用によるものである。いくつかの態様では、負に荷電したペイロード(例えば、DNA及び/またはRNA)は、共有結合によりカチオン性キャリアユニットに結合されていない、及び/または負に荷電したペイロードは、イオン相互作用によってのみカチオン性キャリアユニットのカチオン性キャリア部分と相互作用する。
いくつかの態様では、本開示のカチオン性キャリアユニット及びミセルは、ペイロード(例えば、DNA及び/またはRNA)を(例えば、DNアーゼ及び/またはRNアーゼによる)分解から保護する。第1に、カチオン性キャリアユニットは、静電的相互作用によりペイロードを保護することができる。第2に、ミセルは、ペイロードをミセルの核に、すなわち、DNアーゼ及び/またはRNアーゼの影響が及ぶ範囲外に隔離する。いくつかの態様では、循環する酵素(例えば、ヌクレアーゼ)からのペイロードの保護は、負に荷電したペイロード(例えば、DNA及び/またはRNA)の半減期を遊離ペイロードと比較して増加させ得る。いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、ペイロードの血漿半減期を、遊離ペイロードと比較して少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約21倍、少なくとも約22倍、少なくとも約23倍、少なくとも約24倍、少なくとも約25倍、少なくとも約26倍、少なくとも約27倍、少なくとも約28倍、少なくとも約29倍、または少なくとも約30倍増加させ得る。
いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの正電荷、特にカチオン性キャリア部分の電荷は、溶液中で負に荷電したペイロード(例えば、核酸)と混合される際にミセルを形成するのに十分であり、カチオン性キャリアユニット、特にそのカチオン性キャリア部分と負に荷電したペイロード(例えば、核酸)との全体のイオン比は、約1:1である。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの正電荷、特にカチオン性キャリア部分の電荷は、溶液中で負に荷電したペイロード(例えば、核酸)と混合される際にミセルを形成するのに十分であり、カチオン性キャリアユニット、特にそのカチオン性キャリア部分と負に荷電したペイロード(例えば、核酸)との全体のイオン比は、約2:1である。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニット、特にそのカチオン性キャリア部分と負に荷電したペイロード(例えば、核酸)との全体のイオン比は、1:1よりも高い(すなわち、過剰量のカチオン性キャリアユニットが使用される)。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニット、特にそのカチオン性キャリア部分と負に荷電したペイロード(例えば、核酸)との全体のイオン比は、1:1よりも低い(すなわち、過剰量の負に荷電したペイロードが使用される)。
いくつかの態様では、好適な緩衝剤(例えば、PBS)と組み合わせると、本開示のカチオン性キャリアユニットとペイロード(例えば、antimirなどのアンチセンスオリゴヌクレオチド)との間に形成される複合体は、自己組織化して、ミセルをもたらす。
ミセルは、1つ以上の両親媒性分子から構成される水溶性またはコロイド状の構造または集合体である。両親媒性分子は、少なくとも1つの親水性(極性)部分及び少なくとも1つの疎水性(非極性)部分を含有する分子である。「典型的なミセル」は、親水性層または「殻」により囲まれた単一の、中心の、かつ主に疎水性の区画または「核」を有する。水溶液において、ミセルは、両親媒性分子の親水性の「頭部」領域が周囲の溶媒と接触しており、両親媒性分子の疎水性の単一尾部領域をミセル核に隔離している集合体を形成する。ミセルの形状は、ほぼ球状である。他の形状、例えば、楕円体、円柱、桿状構造、またはポリマソームも可能である。開示されるミセルの形状及びサイズ、ならびにしたがって、ローディング容量は、水溶性バイオポリマー(例えば、PEG)とカチオン性キャリア(例えば、ポリリシン)との間の比率を変化させることにより修飾され得る。比率に応じて、キャリアユニットは、小粒子、小型ミセル、ミセル、桿状構造、またはポリマソームとして組織化し得る。したがって、「本開示のミセル」という用語は、典型的なミセルだけでなく小粒子、小型ミセル、ミセル、桿状構造、またはポリマソームも包含する。
本開示のミセルは、疎水性及び親水性部分を含有する単一の単分子ポリマー、または極性溶液(すなわち、水溶液)中で、臨界ミセル濃度(CMC)以上で形成された多数の両親媒性(すなわち界面活性剤)分子を含有する集合体の混合物のいずれかから構成され得る。ミセルは、1つ以上の両親媒性分子から自己組織化され、ここで、部分は、主に疎水性の内部核及び主に親水性の外側をもたらすように配向される。
本開示のミセルは、5~約2000ナノメートルの範囲のサイズであり得る。いくつかの態様では、ミセルの直径は、約10nm~約200nmである。いくつかの態様では、ミセルの直径は、約1nm~約100nm、約10nm~約100nm、約10nm~約90nm、約10nm~約80nm、約10nm~約70nm、約20nm~約100nm、約20nm~約90nm、約20nm~約80nm、約20nm~約70nm、約30nm~約100nm、約30nm~約90nm、約30nm~約80nm、約30nm~約70nm、約40nm~約100nm、約40nm~約90nm、約40nm~約80nm、または約40nm~約70nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約30nm~約60nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約15nm~約90nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約15nm~約80nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約15nm~約70nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約15nm~約60nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約15nm~約50nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約20nm~約60nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約20nm~約50nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約20nm~約40nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約25nm~約35nmである。いくつかの態様では、本開示のミセルの直径は、約32nmである。
いくつかの態様では、ミセルは、単一種類のantimir(例えば、miR485 antimir)を含み得る。他の態様では、ミセルは、2種類以上のantimir、例えば、(i)同じmiRNAを標的とする異なる構造を有するantimir、(ii)異なるmiRNAを標的とする異なる構造を有するantimir、(iii)同じmiRNAを標的とする同じ構造を有するantimir、または(iv)それらの組み合わせを含み得る。
いくつかの態様では、本開示のミセルは、単一種類のカチオン性キャリアユニットを含む。他の態様では、本開示のミセルは、2種類以上のカチオン性キャリアユニット(例えば、標的細胞表面上の異なる受容体を標的とする)を含む。いくつかの態様では、本開示のミセルは、異なる標的化部分、(例えば、異なるペイロードを収容するための)異なるカチオン性キャリア部分、及び/または異なる疎水性及び/または架橋ユニットを有するカチオン性キャリアユニットを含み得る。
ミセルをペイロードとともに形成させるために、異なる種類のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットが、一緒に組み合わされ得る。例えば、血液脳関門を標的とするために、本開示のミセルは、標的化部分に連結されたカチオン性(またはアニオン性)キャリアユニット及び標的化部分に連結されていないカチオン性(またはアニオン性)キャリアユニットを含み得る。いくつかの態様では、ミセルは、約50~約200のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。他の態様では、ミセルは、約50~約150、約50~約140、約50~約130、約50~約120、約50~約110、または約50~約100のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。いくつかの態様では、ミセルは、約60~約200のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。他の態様では、ミセルは、約60~約150、約60~約140、約60~約130、約60~約120、約60~約110、約60~約100、約60~約90、約60~約80、または約60~約70のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。いくつかの態様では、ミセルは、約70~約200のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。他の態様では、ミセルは、約70~約150、約70~約140、約70~約130、約70~約120、約70~約110、約70~約100、約70~約90、または約70~約80のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。いくつかの態様では、ミセルは、約80~約200のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。他の態様では、ミセルは、約80~約150、約80~約140、約80~約130、約80~約120、約80~約110、約80~約100、または約80~約90のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。いくつかの態様では、ミセルは、約90~約200のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。他の態様では、ミセルは、約90~約150、約90~約140、約90~約130、約90~約120、約90~約110、または約90~約100のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。いくつかの態様では、ミセルは、約100~約200のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。他の態様では、ミセルは、約100~約150、約100~約140、約100~約130、約100~約120、約100~約110、または約100~約100のカチオン性またはアニオン性キャリアユニットを含む。
本開示は、(i)ヌクレオチド配列(例えば、約14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチド)、及び(ii)本明細書に記載されるカチオン性キャリアユニットを含むミセルも含む。いくつかの態様では、本開示は、(i)ヌクレオチド配列、例えば、miRNAまたはmiRNA阻害剤(例えば、約14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチド)、及び(ii)約80個~約120個(例えば、約85個~約115個、約90個~約110個、約95個~約105個)の本明細書に記載されるカチオン性キャリアユニット、例えば、図式I~VI、図式I’~VI’、またはそれらの組み合わせ(図2A~2Iを参照)を含むミセルに関する。
いくつかの態様では、ミセルは、(i)ヌクレオチド配列、例えば、miRNAまたはmiRNA阻害剤(例えば、約14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチド)、及び(ii)約80個~約120個(例えば、約80個、約85個、約90個、約95個、約100個、約105個、または約110個)の本明細書に記載されるカチオン性キャリアユニット、例えば、任意選択の[CC]-L1-[CM]-L2-[HM](図2を参照)を含む。いくつかの態様では、ミセルは、(i)ヌクレオチド配列、例えば、miRNAまたはmiRNA阻害剤(例えば、約14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチド)、及び(ii)約90個~約110個、例えば、約100個のカチオン性キャリアユニットを含み、(a)カチオン性キャリアユニットのうちの約45個~約90個、例えば、約80個は、[CC]-L1-[CM]-L2-[HM]を含み、(b)カチオン性キャリアユニットのうちの約45個~約55個、例えば、約50個は、WP-CC-CMを含み、ただし、TMは、フェニルアラニンであり、WPは、(PEG)5000であり、CCは、約40個~約50個のリシン、例えば、約45個、約46個、約47個、約48個、約49個、または約50個のリシンであり、リシンのうちの約5個~約15個、約10個のリシンのそれぞれは、ビタミンB3(ニコチンアミド)に融合されている。
いくつかの態様では、本開示は、(i)ヌクレオチド配列、例えばsiRNA(例えば、21マー)、及び(ii)約35個~約60個(例えば、約35個、約40個、約45個、約50個、約55個または約60個)の本明細書に開示されるカチオン性キャリアユニットを含み、カチオン性キャリアとsiRNAとの電荷比は約2.0である(図15A~15E及び17A~17Eを参照)。
いくつかの態様では、本開示は、(i)ヌクレオチド配列、例えばコレステロール結合siRNA(例えば、21マー)、及び(ii)約35個~約60個(例えば、約35個、約40個、約45個、約50個、約55個または約60個)の本明細書に開示されるカチオン性キャリアユニットを含み、カチオン性キャリアとsiRNAとの電荷比は約1.0である(図8A~8D及び9A~9Dを参照)。
いくつかの態様では、本開示のミセルは、(i)ヌクレオチド配列、例えば、miR485-3p阻害剤、例えば、5’-AGAGAGGAGAGCCGUGUAUGAC-3’(配列番号18)、及び(ii)約100のカチオン性キャリアユニットを含み、ここで、(a)約50のカチオン性キャリアユニットが、TM-WP-CC-AMを含み、(b)約50のカチオン性キャリアユニットが、WP-CC-CMを含み、ここで、TMは、フェニルアラニンであり、WPは、(PEG)5000であり、CCは、約47のリジンであり、約10のリジンの各々は、ビタミンB3(ニコチンアミド)に融合されている。
いくつかの態様では、ミセルは、単一のペイロード(例えば、単一のオリゴヌクレオチド、例えば、antimir)を含み得る。他の態様では、ミセルは、2種以上のペイロード(例えば、複数のオリゴヌクレオチド、例えば、複数のantimir)を含み得る。
V.製造方法
本開示は、本開示のカチオン性キャリアユニット及びミセルを作製する方法も提供する。概して、本開示は、例えば、実施例セクションに記載されるようにカチオン性キャリアユニットを合成することを含む、本開示のカチオン性キャリアユニットを調製する方法を提供する。本明細書で使用する場合、「合成する」という語は、当該技術分野では周知の方法を用いてカチオン性キャリアユニットをアセンブルすることを指す。例えば、タンパク質構成要素(例えば、抗体標的化部分)は、組換えにより調製され得、その後に、カチオン性キャリアユニットの他の構成要素に結合され得る。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットの構成要素のそれぞれは、当該技術分野において公知の方法、例えば、組換えタンパク質生成、固相ペプチドまたは核酸合成、化学合成、酵素合成、またはそれらの任意の組み合わせを使用して調製され得、得られた構成要素は、当該技術分野において公知の化学的方法及び/または酵素による方法を使用して結合され得る。
本開示のカチオン性キャリアユニットは、夾雑物を除去するために精製され得る。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットは、カチオン性キャリアユニットの均一な集団を含む。しかしながら、他の態様では、カチオン性キャリアユニットは、複数の種類を含み得る(例えば、それらの一部は標的化部分を含み、一部は残りの部分を含むが、標的化部分を有さない)。いくつかの態様では、本開示のカチオン性キャリアユニットの製造は、凍結乾燥または再構成に好適な任意の他の種類の乾燥保存を含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットをペイロード(例えば、核酸)と組み合わせた後に、乾燥形態のカチオン性キャリアユニットの調製が行われる。
いくつかの態様では、本開示のミセルを調製する方法は、カチオン性キャリアユニットを負に荷電したペイロード(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドなどの核酸、例えば、antimir)と1:1のイオン比率で混合することを含む。いくつかの態様では、カチオン性キャリアユニットと負に荷電したペイロードとは溶液中で組み合わされる。いくつかの態様では、溶液中でカチオン性キャリア及び負に荷電したペイロードを組み合わせた後に、得られた溶液が凍結乾燥または乾燥される。いくつかの態様では、カチオン性キャリア及び負に荷電したペイロードの組み合わせは、乾燥形態で実施される。
カチオン性キャリア部分(B、例えば、ポリリシン)におけるモノマーユニット(例えば、リシン)の数mに対する水溶性ポリマー(A、例えば、PEG)におけるモノマーユニットの数nの比率(いずれの場合においても、ユニットの数nまたはmは、最高1,000ユニットであり得る)は、得られるミセルのサイズ及び形状に影響を及ぼす。0.5のmB/(nA+mB)比率では、得られるミセルは、古典的なミセルである。mB/(nA+mB)が0.5超である場合、得られるミセルは、桿状ミセルまたはポリマソームである。mB/(nA+mB)が0.5未満である場合、得られるミセルは、小型ミセルまたは小粒子である。
本開示のミセルは、当該技術分野において公知の技術のいずれか、例えば、ボルテックスすること、押出し、または音波処理を使用して生成され得る。ミセルの形成は、本開示のカチオン性キャリアユニットを含む溶液の臨界ミセル濃度(CMC)を越える条件を適用することに依存する。それらがある特定の値の濃度に達した後、界面活性剤が会合し始め、より複雑なユニット、例えば、ミセルに自己組織化し始める。本開示のカチオン性キャリアを含む溶液のCMCは、CMC周辺で明白な遷移を示す任意の物理的性質(例えば、表面張力)により決定され得る。
周知のSmith-Ewart理論により、CMCを超える濃度でミセルの形成を引き起こす核生成した粒子の数は、界面活性剤(本開示では、アニオン性ペイロードと複合体形成または会合したカチオン性キャリアユニット)濃度の0.6乗と比例すると予測される。これは、所与の界面活性剤では、形成されるミセルの数は、一般に界面活性剤濃度の増加とともに増加するためである。
いくつかの態様では、本開示のミセルは、例えば、夾雑物を除去するため、及び/または均一なミセルの集団(例えば、同じサイズを有するミセル、または同じペイロードもしくは同じ標的化部分を有するミセル)を生成するために精製され得る。
VI.医薬組成物
本開示は、対象への投与に好適である本開示のカチオン性キャリアユニット及び/またはミセル(すなわち、本開示のカチオン性キャリアユニットを含むミセル)を含む医薬組成物も提供する。上記のように、本開示のミセルは、均一であり得る(すなわち、すべてのミセルが同じ種類のカチオン性キャリアユニットを、同じ標的化部分及び同じペイロードとともに含む)。しかしながら、他の態様では、ミセルは、複数の標的化部分、複数のペイロードなどを含み得る。
医薬組成物は、一般に、本開示のカチオン性キャリアユニット及び/またはミセル、ならびに薬学的に許容される賦形剤または担体を、対象への投与に好適な形態で含む。薬学的に許容される賦形剤または担体は、投与される特定の組成物、及び組成物を投与するために使用される特定の方法により部分的に決定される。
本開示のミセルを含む医薬組成物の多種多様な好適な製剤が存在する(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.18th ed.(1990)を参照のこと)。医薬組成物は一般に、無菌状態で、米国食品医薬品局の適正製造基準(GMP)規制のすべてに完全に準拠したものとして製剤化される。いくつかの態様では、医薬組成物は、本明細書に記載される1つ以上のミセルを含む。
ある特定の態様では、本明細書に記載されるミセルは、薬学的に許容される担体中で1種以上の追加の治療薬と同時投与される。いくつかの態様では、本明細書に記載されるミセルを含む医薬組成物は、追加の治療薬(複数可)の投与前に投与される。他の態様では、本明細書に記載されるミセルを含む医薬組成物は、追加の治療薬(複数可)の投与後に投与される。さらなる態様では、本明細書に記載されるミセルを含む医薬組成物は、追加の治療薬(複数可)と同時に投与される。
いくつかの態様では、薬学的担体は、ミセル形成後に添加される。他の態様では、薬学的担体は、ミセル形成前に添加される。
許容可能な担体、賦形剤、または安定剤は、用いられる投与量及び濃度でレシピエント(例えば、動物またはヒト)に対し無毒性であり、これらとしては、緩衝剤、例えば、リン酸、クエン酸、及び他の有機酸;アスコルビン酸及びメチオニンが挙げられる抗酸化剤;防腐剤(例えば、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチル、またはベンジルアルコール;アルキルパラベン、例えば、メチルまたはプロピルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;及びm-クレゾール);低分子量(約10残基未満の)ポリペプチド;タンパク質、例えば、血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリン;親水性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドン;アミノ酸、例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、またはリジン;グルコース、マンノース、またはデキストリンが挙げられる単糖、二糖、及び他の炭水化物;キレート剤、例えば、EDTA;糖、例えば、スクロース、マンニトール、トレハロース、またはソルビトール;塩形成性対イオン、例えば、ナトリウム;金属錯体(例えば、Zn-タンパク質錯体);及び/または非イオン性活性剤、例えば、TWEEN(商標)、PLURONICS(商標)、またはポリエチレングリコール(PEG)が挙げられる。
担体または希釈剤の例としては、これらに限定されるものではないが、水、生理食塩水、リンガー液、デキストロース溶液、及び5%ヒト血清アルブミンが挙げられる。薬学的活性物質のためのかかる媒体及び化合物の使用は当該技術分野では周知のものである。任意の従来の媒体または化合物が、本明細書に開示されるカチオン性キャリアユニットまたはミセルと不適合でない限り、組成物におけるそれらの使用は想到される。
補助的治療薬も本開示の組成物に組み込まれ得る。一般的に、医薬組成物は、その意図される投与経路に適合するように配合される。本明細書に記載されるミセルは、非経口、局所、静脈内、経口、皮下、動脈内、皮内、経皮、直腸、頭蓋内、腹腔内、鼻腔内、腫瘍内、筋肉内経路により、または吸入剤として投与され得る。ある特定の態様では、本明細書に記載される医薬組成物のミセルは、例えば、注射により静脈内投与される。本明細書に記載されるミセルは、任意選択的に、本明細書に記載されるミセルが対象とする疾患、障害、または状態を処置するのに少なくとも部分的に効果的である他の治療薬と組み合わせて投与され得る。
溶液または懸濁液は、以下の構成要素を含み得る:無菌の希釈剤、例えば、水、生理食塩液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、または他の合成溶媒;抗菌化合物、例えば、ベンジルアルコールまたはメチルパラベン;抗酸化剤、例えば、アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム;キレート化合物、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA);緩衝剤、例えば、酢酸塩、クエン酸塩またはホスフェート、及び張度の調整のための化合物、例えば、塩化ナトリウムまたはデキストロース。pHは、塩酸や水酸化ナトリウムなどの酸または塩基によって調整することができる。製剤は、ガラスもしくはプラスチックで形成されたアンプル、使い捨て注射器、または複数用量バイアルに封入することができる。
注射可能な使用に適した医薬組成物としては、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散液及び滅菌粉末が挙げられる。静脈内投与の場合、適当な担体として、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(商標)(BASF,Parsippany,N.J.)またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)が挙げられる。組成物は一般的に無菌であり、容易に注射器で使用できる程度の流動性を有する。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコールなど)、及びそれらの適当な混合物を含有する溶媒または分散媒とすることができる。適正な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散液の場合には必要な粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって維持することができる。微生物の活動の防止は、さまざまな抗菌化合物及び抗真菌化合物、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどによって実現することができる。必要に応じて、等張性化合物、例えば、糖、多価アルコール、例えば、マンニトール、ソルビトール、及び塩化ナトリウムが組成物に添加され得る。例えば、モノステアリン酸アルミニウムまたはゼラチンなどの吸収を遅延させる化合物を組成物に含めることによって注射用組成物の長期的吸収をもたらすことができる。
本開示の医薬組成物は、従来の周知の滅菌技術により滅菌され得る。水溶液は、使用するために包装され得るか、または無菌条件下濾過され、凍結乾燥され、凍結乾燥された調製物は、投与の前に無菌の水溶液と組み合わされる。
無菌注射剤は、所望される場合、本明細書において列挙される成分の1つまたは組み合わせとともに、本明細書に記載されるミセルを有効量でかつ適切な溶媒中に組み込むことにより調製され得る。一般に、分散体は、本明細書に記載されるミセルを基本的な分散媒及び任意の所望の他の成分を含有する無菌のビヒクルに組み込むことにより調製される。滅菌注射液の調製用の滅菌粉末の場合、調製方法は、真空乾燥及びフリーズドライであり、予め滅菌濾過したその溶液から有効成分及び任意の追加的な所望の成分の粉末が得られる。本明細書に記載されるミセルは、本明細書に記載されるミセルの持続放出またはパルス放出を可能にするような様式で製剤化され得る、蓄積注射またはインプラント調製物の形態で投与され得る。
本明細書に記載されるミセルを含む組成物の全身投与は、経粘膜手段によるものであり得る。経粘膜投与のために、浸透すべき障壁に適切な浸透剤が製剤に使用される。かかる浸透剤は、当該技術分野では周知のものであり、例えば、経粘膜投与の場合では、洗剤、胆汁酸塩、及びフシジン酸誘導体が挙げられる。経粘膜投与は、例えば、鼻内噴霧を使用することにより達成され得る。
ある特定の態様では、本明細書に記載されるミセルを含む医薬組成物は、医薬組成物から恩恵を受ける対象に静脈内投与される。ある特定の態様では、組成物は、例えば、リンパ管内注射もしくは結節内注射(例えば、Senti et al.,PNAS 105(46):17908(2008)参照のこと)によりリンパ系に、または筋肉内注射により、皮下投与により、腫瘍内注射により、胸腺または肝臓への直接注入により投与される。
ある特定の態様では、本明細書に記載されるミセルを含む医薬組成物は、懸濁液として投与される。ある特定の態様では、医薬組成物は、投与後の貯留物を形成することができる製剤として投与される。ある特定の好ましい態様では、貯留物は、本明細書に記載されるミセルを血行にゆっくりと放出するか、または貯留物形態で残存する。
通常、薬学的に許容される組成物は、夾雑物を含まないように高度に精製されており、生体適合性でありかつ有毒でなく、対象への投与に適している。水がキャリアの構成成分である場合、水は、夾雑物(例えば、エンドトキシン)を含まないように高度に精製及び処理される。
薬学的に許容されるキャリアは、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アラビアゴム、リン酸カルシウム、アルギナート、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、及び/または鉱油であり得るが、それらに限定されない。医薬組成物は、滑沢剤、湿潤剤、甘味剤、風味増強剤、乳化剤、沈殿防止剤、及び/または防腐剤をさらに含み得る。
本明細書に記載される医薬組成物は、本明細書に記載されるミセル及び任意選択的に薬学的活性薬剤または治療薬を含む。治療薬は、生物学的薬剤、低分子薬剤、または核酸薬剤であり得る。
本明細書に記載されるミセルを含む剤形が提供される。いくつかの態様では、剤形は、静脈内注射のための懸濁液として製剤化される。
本明細書において開示されるミセルまたはミセルを含む医薬組成物は、他の薬物と同時に使用され得る。具体的には、本開示のミセルまたは医薬組成物は、薬剤、例えば、ホルモン治療薬、化学療法薬、免疫治療薬剤、細胞増殖因子または細胞増殖因子受容体の作用を阻害する薬剤などとともに使用され得る。
VII.治療方法及び使用方法
本開示は、疾患または状態を処置する必要がある対象の疾患または状態を処置する方法も提供し、当該方法は、本開示のミセルまたはその組み合わせを対象、例えば、ヒト対象などの哺乳動物に投与することを含む。いくつかの態様では、本開示は、神経変性障害またはがんを処置する必要がある対象の神経変性障害またはがんを処置する方法も提供し、当該方法は、治療上有効量の本開示のミセルまたは本開示の医薬組成物を対象に投与することを含む。
いくつかの態様では、本開示のミセルは、静脈内、筋肉内、動脈内、クモ膜下腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、クモ膜下、脊髄内、及び胸骨内注射及び注入により投与され得る。
いくつかの態様では、本開示のミセルは、本明細書において開示される疾患及び症状の処置に好適な他の薬剤または処置と同時に使用され得る。
本開示は、送達のためにペイロードをカプセル化する方法も提供し、当該方法は、ペイロード、例えば、核酸などのアニオン性ペイロード(例えば、antimir)を本開示のミセルに組み込むことを含む。
本開示は、ペイロードの分解(例えば、ヌクレアーゼにより媒介される分解)への耐性を増加させる方法も提供し、当該方法は、ペイロード、例えば、核酸などのアニオン性ペイロード(例えば、antimir)を本開示のミセルに組み込むことを含む。
いくつかの態様では、本開示は、血液脳関門(BBB)を通過する方法を提供し、当該方法は、本明細書において開示されるミセル、例えば、標的化部分としてトリプトファン及び/またはチロシンを含むミセルを投与することを含む。アンチmiRNAがロードされた本開示のミセルは、上記に開示されるように、BBBの受容体、例えば、LAT1に標的化され得る。一旦ミセルが受容体により媒介されるトランスサイトーシスによりBBBを通して移動され、脳細胞(例えば、神経細胞、アストロサイト、またはミクログリア)による細胞内取り込みを受けると、ペイロード(例えば、antimir)が放出され、細胞内の標的と相互作用する(例えば、antimirが標的マイクロRNAに結合し得、RNアーゼHにより媒介される分解を引き起こし得る)。
いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、ペイロードの分解への耐性を、遊離ペイロード(すなわち、ミセル内でない、例えば、溶液中で遊離しているペイロード)と比較して少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約100%増加させ得る。
いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、ペイロードの分解への耐性を、遊離ペイロードと比較して少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約21倍、少なくとも約22倍、少なくとも約23倍、少なくとも約24倍、少なくとも約25倍、少なくとも約26倍、少なくとも約27倍、少なくとも約28倍、少なくとも約29倍、または少なくとも約30倍に増加させ得る。
本開示は、投与の間(例えば、対象の血流中に存在する間)のペイロードの安定性を増加させる方法も提供し、当該方法は、ペイロード、例えば、核酸などのアニオン性ペイロード(例えば、antimir)を本開示のミセルに組み込むことを含む。
いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、ペイロードの安定性を、遊離ペイロードと比較して少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約100%増加させ得る(例えば、ヌクレアーゼに対する耐性を増加させる)。
いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、ペイロードの安定性を、遊離ペイロードと比較して少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約21倍、少なくとも約22倍、少なくとも約23倍、少なくとも約24倍、少なくとも約25倍、少なくとも約26倍、少なくとも約27倍、少なくとも約28倍、少なくとも約29倍、または少なくとも約30倍増加させ得る(例えば、ヌクレアーゼに対する耐性を増加させる)。
本開示は、ペイロードの血漿半減期を増加させる方法も提供し、当該方法は、ペイロード、例えば、核酸などのアニオン性ペイロード(例えば、antimir)を本開示のミセルに組み込むことを含む。
いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、ペイロードの血漿半減期を、遊離ペイロードと比較して少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約100%、少なくとも約200%、少なくとも約300%、少なくとも約400%、少なくとも約500%、少なくとも約600%、少なくとも約700%、少なくとも約800%、少なくとも約900%、少なくとも約1000%、少なくとも約1100%、少なくとも約1200%、少なくとも約1300%、少なくとも約1400%、少なくとも約1500%、少なくとも約1600%、少なくとも約1700%、少なくとも約1800%、少なくとも約1900%、または少なくとも約2000%増加させ得る。
いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、ペイロードの血漿半減期を、遊離ペイロードと比較して少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約21倍、少なくとも約22倍、少なくとも約23倍、少なくとも約24倍、少なくとも約25倍、少なくとも約26倍、少なくとも約27倍、少なくとも約28倍、少なくとも約29倍、または少なくとも約30倍増加させ得る。
いくつかの態様では、カプセル化されたペイロードは、本明細書において開示されるantimir、例えば、配列番号18のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはそのバリアントもしくは誘導体(例えば、配列番号18のアンチセンスオリゴヌクレオチドに対する少なくとも約70%の同一性を有するオリゴヌクレオチド)であり、ここで、本開示のミセルへのantimirのカプセル化は、antimirの血漿半減期を、遊離antimirの血漿半減期と比較して少なくとも約10倍、少なくとも約12倍、少なくとも約14倍、少なくとも約16倍、少なくとも約18倍、または少なくとも約20倍増加させる。特定の一態様では、カプセル化されたペイロードは、本明細書において開示されるantimir、例えば、配列番号18のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはそのバリアントもしくは誘導体(例えば、配列番号18のアンチセンスオリゴヌクレオチドに対する少なくとも約70%の同一性を有するオリゴヌクレオチド)であり、ここで、本開示のミセルへのantimirのカプセル化は、antimirの血漿半減期を、遊離antimirの血漿半減期と比較して少なくとも約20倍に増加させる。いくつかの態様では、本開示のミセルにカプセル化されたantimirの血漿半減期は、少なくとも約30分、少なくとも約40分、少なくとも約50分、少なくとも約60分、少なくとも約70分、少なくとも約80分、少なくとも約90分、少なくとも約100分、または少なくとも約120分である。特定の一態様では、本開示のミセルにカプセル化されたantimir(例えば、配列番号18のアンチセンスオリゴヌクレオチド)の血漿半減期は、少なくとも約90分である。
本開示は、生理学的バリア、例えば、BBBまたは形質膜を通したペイロードの透過、送達、移動、または輸送を増加させる方法も提供し、当該方法は、ペイロード、例えば、核酸などのアニオン性ペイロード(例えば、antimir)を本開示のミセルに組み込むことを含む。
いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、生理学的バリア、例えば、BBBまたは形質膜を通したペイロードの透過、送達、移動、または輸送を、遊離ペイロードと比較して少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約100%増加させ得る。
いくつかの態様では、本開示のミセルへのペイロードのカプセル化は、生理学的バリア、例えば、BBBまたは形質膜を通したペイロードの透過、送達、移動、または輸送を、遊離ペイロードと比較して少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約21倍、少なくとも約22倍、少なくとも約23倍、少なくとも約24倍、少なくとも約25倍、少なくとも約26倍、少なくとも約27倍、少なくとも約28倍、少なくとも約29倍、または少なくとも約30倍に増加させ得る。
いくつかの態様では、本開示のミセルは、幹細胞を標的とするために、例えば、治療用分子(例えば、治療用ポリヌクレオチド)または遺伝子治療成分を送達するために使用され得る。他の態様では、本開示のミセルは、がんを処置するために使用され得る。例えば、本開示のミセルは、ある特定の種類のがん、例えば、神経膠腫、乳癌、膵臓癌、肝臓癌、皮膚癌、または子宮頸癌に特異的なマーカーを標的とし得、治療用分子(例えば、治療用ポリヌクレオチド、ペプチド、または低分子)をペイロードとして保有し得る。
特定の態様では、本開示のミセルは、膵臓癌を処置するために使用され得る。いくつかの態様では、本開示のミセルを膵臓組織に誘導する標的化部分は、環状RGDペプチドである。他の態様では、本開示のミセルを膵臓組織に誘導する標的化部分は、正常またはがん性膵臓細胞の表面に主にまたはもっぱら発現されるバイオマーカーである。いくつかの態様では、本開示のミセルのペイロードは、K-Rasを標的とするオリゴヌクレオチドであり、ここで、膵臓組織へのペイロードの送達は、K-Rasの発現を効果的に低減する。
いくつかの態様では、本開示のミセルは、神経変性疾患、例えば、アルツハイマー病の症状を処置または改善するために使用され得る。いくつかの態様では、本開示のミセルは、アルツハイマー病神経組織において過剰発現される分子、例えば、miRNA-485-3pを標的とするペイロード(例えば、antimir)を含む。いくつかの態様では、したがって、本開示のミセル(例えば、BBBを通してミセル及びmiRNA-485-3pを標的とするantimirペイロードを効果的に輸送するためのLAT1標的化部分を含むミセル)のアルツハイマー病患者への投与は、アルツハイマー病の症状、例えば、アポトーシス、ミトコンドリア機能の喪失、または炎症を予防または改善し得る。
いくつかの態様では、本開示は、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病)に罹患している対象における炎症(例えば、神経炎症)を低減する方法を提供し、当該方法は、治療上有効量の本開示のミセルを対象に投与することを含み、ミセルは、対象における炎症(例えば、神経炎症)を効果的に低減することができる治療薬を含む。いくつかの態様では、神経炎症は、皮質の炎症である。いくつかの態様では、神経炎症は、海馬の炎症である。いくつかの態様では、治療薬は、miRNA-485-3pを標的とするantimir(例えば、配列番号18のantimirまたはその断片もしくはバリアント)であり、ここで、antimirは、対象におけるmiRNA-485-3pのレベルを低減することができる。
いくつかの態様では、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病)に罹患している対象への本開示のミセルの投与は、神経炎症のレベルを、本開示のミセルで処置されていない対象または対象の集団において観察される神経炎症のレベルと比較して少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%の神経炎症を減少させ得る。
いくつかの態様では、本開示は、アルツハイマー病に罹患している対象におけるアミロイドプラーク負荷を低減する方法を提供し、当該方法は、治療上有効量の本開示のミセルを対象に投与することを含み、ミセルは、対象におけるアミロイドプラーク負荷を効果的に低減することができる治療薬を含む。いくつかの態様では、治療薬は、miRNA-485-3pを標的とするantimir(例えば、配列番号18のantimirまたはその断片もしくはバリアント)であり、ここで、antimirは、対象におけるmiRNA-485-3pのレベルを低減することができる。
いくつかの態様では、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病)に罹患している対象への本開示のミセルの投与は、対象におけるアミロイドプラーク負荷を、本開示のミセルで処置されていない対象または対象の集団において観察されるアミロイドプラーク負荷と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%減少させ得る。
いくつかの態様では、本開示は、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病)に罹患している対象における神経形成を回復さる、及び/または誘発する方法を提供し、当該方法は、治療上有効量の本開示のミセルを対象に投与することを含み、ミセルは、対象における神経形成を効果的に回復させ、及び/または誘発することができる治療薬を含む。いくつかの態様では、治療薬は、miRNA-485-3pを標的とするantimir(例えば、配列番号18のantimirまたはその断片もしくはバリアント)であり、ここで、antimirは、対象におけるmiRNA-485-3pのレベルを低減することができる。
いくつかの態様では、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病)に罹患している対象への本開示のミセルの投与は、対象における神経形成を、本開示のミセルで処置されていない対象または対象の集団において観察される神経形成のレベルと比較して少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%回復させる、及び/または誘発させ得る。
いくつかの態様では、本開示は、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病)に罹患している対象の認知機能を改善する方法を提供し、当該方法は、治療上有効量の本開示のミセルを対象に投与することを含み、ミセルは、対象の認知機能を効果的に改善することができる治療薬を含む。いくつかの態様では、治療薬は、miRNA-485-3pを標的とするantimir(例えば、配列番号18のantimirまたはその断片もしくはバリアント)であり、ここで、antimirは、対象におけるmiRNA-485-3pのレベルを低減することができる。
いくつかの態様では、神経変性疾患(例えば、アルツハイマー病)に罹患している対象への本開示のミセルの投与は、対象の認知機能を、本開示のミセルで処置されていない対象または対象の集団において観察される認知機能と比較して少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%増加させ得る。
VIII.キット
本開示は、本開示のカチオン性キャリアユニット、ミセル、または医薬組成物、及び任意選択的に使用説明書を含むキットまたは製造品も提供する。いくつかの態様では、キットまたは製造品は、本開示のカチオン性キャリアユニット、ミセル、または医薬組成物を1つ以上の容器に含む。いくつかの態様では、キットまたは製造品は、本開示のカチオン性キャリアユニット、ミセル、または医薬組成物、及びパンフレットを含む。いくつかの態様では、キットまたは製造品は、本開示のカチオン性キャリアユニット、ミセル、または医薬組成物、及び使用説明書を含む。当業者は、本開示のカチオン性キャリアユニット、ミセル、もしくは医薬組成物、またはそれらの組み合わせが、技術分野において周知である確立されたキットフォーマットのうちの1つに容易に組み込まれ得ることを容易に理解するであろう。
いくつかの態様では、キットまたは製造品は、容器(例えば、ガラスバイアル)内の乾燥形態の本開示のカチオン性キャリアユニット、及び任意選択的に乾燥したカチオン性キャリアユニットを水和させるのに好適な溶媒を有するバイアル、及び任意選択的にカチオン性キャリアユニットの水和及びミセルの形成のための使用説明書を含む。いくつかの態様では、キットまたは製造品は、ミセルのアニオン性ペイロード(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)を有する少なくとも1つの追加の容器(例えば、ガラスバイアル)をさらに含む。いくつかの態様では、キットまたは製造品は、乾燥形態の本開示のカチオン性キャリアユニット及び同様に乾燥形態のミセルのアニオン性ペイロードを同じ容器に、または異なる容器に含む。いくつかの態様では、キットまたは製造品は、溶液中の本開示のカチオン性キャリアユニット及び同様に溶液中のミセルのアニオン性ペイロードを同じ容器に、または異なる容器に含む。いくつかの態様では、キットまたは製造品は、溶液中の本開示のミセル及び使用説明書を含む。いくつかの態様では、キットまたは製造品は、乾燥形態の本開示のミセル及び使用説明書(例えば、再構成及び投与のための使用説明書)を含む。
***
本開示の実施は、特に明記しない限り、当業者の技能範囲内にある、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNA、及び免疫学の従来技術を用いるであろう。かかる技術は文献に充分な説明がなされている例えば、下記を参照されたい:Sambrook et al.,ed.(1989)Molecular Cloning A Laboratory Manual(2nd ed.;Cold Spring Harbor Laboratory Press);Sambrook et al.,ed.(1992)Molecular Cloning: A Laboratory Manual,(Cold Springs Harbor Laboratory,NY);D.N.Glover ed.,(1985)DNA Cloning,Volumes I and II;Gait,ed.(1984)Oligonucleotide Synthesis;Mullis et al.米国特許第4,683,195号;Hames and Higgins,eds.(1984)Nucleic Acid Hybridization;Hames and Higgins,eds.(1984)Transcription And Translation;Freshney(1987)Culture Of Animal Cells(Alan R.Liss,Inc.);Immobilized Cells And Enzymes(IRL Press)(1986);Perbal(1984)A Practical Guide To Molecular Cloning;the treatise,Methods In Enzymology(Academic Press,Inc.,N.Y.);Miller and Calos eds.(1987)Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells,(Cold Spring Harbor Laboratory);Wu et al.,eds.,Methods In Enzymology,Vols.154 and 155;Mayer and Walker,eds.(1987)Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology(Academic Press,London);Weir and Blackwell,eds.,(1986)Handbook Of Experimental Immunology,Volumes I-IV;Manipulating the Mouse Embryo,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,(1986););Crooke,Antisense drug Technology: Principles,Strategies and Applications,2nd Ed.CRC Press(2007)and in Ausubel et al.(1989)Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley and Sons,Baltimore,Md.)。
上記で引用された参考文献のすべて、及び本明細書において引用されるすべての参考文献は、本明細書に参照によりその全容を援用するものである。
以下の実施例は、例示のために示すものであって、限定のためのものではない。
実施例1
カチオン性キャリアの合成
(a)アルキン修飾チロシンの合成:アセトニトリル(4.0ml)中、N-(tert-ブトキシカルボニル)-L-チロシンメチルエステル(Boc-Tyr-OMe)(0.5g,1.69mmol)及びKCO(1.5当量,2.54mmol)の混合物を、臭化プロパルギル(1.2当量,2.03mmol)に滴下した。反応混合物を60℃で16時間加熱した。反応後、反応混合物を、水と酢酸エチル(EA)を使用して抽出した。次いで、有機層を、ブライン液で洗浄した。
粗製物を、フラッシュカラム(ヘキサン中、10%EA)により精製した。次に、得られた生成物をテトラヒドロフラン(7.0ml)及び6.0M HCl(7.0ml)に溶解し、65℃で16時間加熱した。ジオキサンを除去し、EAにより抽出した。次いで、水性NaOH(1.0M)溶液をpHが7になるまで混合物に加えた。反応物質をエバポレーターで濃縮し、12,000rpmで0℃で遠心分離した。沈殿物を脱イオン水で洗浄して使用に先立って凍結乾燥した。
(b)(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)b-ポリ(L-リシン)(PEG-PLL)(化合物A)の合成:ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン)を、Lys(TFA)-NCAと高分子開始剤としてのアジドPEG(N-PEG)との開環重合により合成した。要約すると、N-PEG(600mg,0.12mmol)及びLys(TFA)-NCA(1447mg,5.4mmol)を、1Mのチオ尿素を含んだDMFとDMFに別々に溶解した。Lys(TFA)-NCA溶液を、マイクロシリンジの針によりN-PEG溶液に滴下し、反応混合物を37℃で3日間撹拌した。反応ボトルをAr及び真空によりパージした。すべての反応はAr雰囲気下で行った。
反応後、混合物を過剰量のジエチルエーテル中で沈殿させた。混合物を濾過し、減圧下で乾燥後に生成物を白色粉末として得た。PEG-PLL(TFA)のTFA基を脱保護するため、N-PEG-PLL(500mg)をメタノール(60mL)と1NのNaOH(6mL)に溶解し、撹拌しながらポリマー溶液に滴下した。混合物を37℃で攪拌しながら1日維持した。反応混合物を10mMのHEPES及び蒸留水に対して4回透析した。凍結乾燥後にN-PEG-PLL(NH)の白色粉末を得た。PEG5K-PLL(NH /Cl46、PEG5K-PLL(NH /Cl58、及びPEG5K-PLL(NH /Cl80も、試薬の供給量を制御することにより、この合成法によって重合させた。PEG5K-PLL(NH /Cl58の模式図を図2Aに示す(化合物A)。
(c)(メトキシまたは)アジドポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド)(PEG5K-PLL46(Nic15))(化合物B)の合成:ミセルの安定性を高めるために、ニコチンアミド及びチオール末端基をアジュバント部分としてポリマー主鎖に導入した。最初に、(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド)((MeO-または)NPEG5K-PLL46(Nic15))を、EDC/NHSの存在下、PEG5K-PLL46-NH及びニコチン酸の化学修飾により合成した。
PEG5K-PLL46-NH,151.6mg)及びニコチン酸(107.8mg,PEG-PLLのNHに対して1.4当量)を、脱イオン水とメタノールの(1:1)混合物に別々に溶解した。EDC(251.8mg,PEG-PLLのNHに対して2.0当量)をニコチン酸溶液に加え、NHS(151.2mg,PEG-PLLのNHに対して2.0当量)を混合物に段階的に加えた。
室温で30分間ポストインキュベーションした後、反応混合物をN-PEG-PLL(NH)溶液に加えた。反応混合物を撹拌しながら37℃で16時間維持した。粗生成物を脱イオン水に対して24時間透析した。溶液をシリンジフィルター(0.45μm)で濾過し、2日間凍結乾燥した。PEG5K-PLL46(Nic15)の模式図を図2Bに示す。
(d)(メトキシまたは)アジドポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド)(PEG5K-PLL58(Nic30))(化合物C)の合成:ミセルの安定性を高めるために、ニコチンアミド及びチオール末端基をアジュバント部分としてポリマー主鎖に導入した。最初に、(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド)((MeO-または)N-PEG5K-PLL56(Nic30))を、EDC/NHSの存在下、PEG5K-PLL56-NH及びニコチン酸の化学修飾により合成した。
PEG5K-PLL56-NH,300mg)及びニコチン酸(234.3mg,PEG-PLLのNHに対して2.0当量)を、脱イオン水とメタノールの(1:1)混合物に別々に溶解した。EDC(729.7mg,PEG-PLLのNHに対して3.0当量)をニコチン酸溶液に加え、NHS(438.1mg,PEG-PLLのNHに対して3.0当量)を混合物に段階的に加えた。
室温で30分間ポストインキュベーションした後、反応混合物をN-PEG-PLL(NH)溶液に加えた。反応混合物を撹拌しながら37℃で16時間維持した。粗生成物を脱イオン水に対して24時間透析した。溶液をシリンジフィルター(0.45μm)で濾過し、2日間凍結乾燥した。PEG5K-PLL58(Nic30)の模式図を図2Cに示す。
(e)(メトキシまたは)アジドポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド(PEG5K-PLL58(Nic23/SH))(化合物D)の合成:ミセルの安定性を高めるために、ニコチンアミド及びチオール末端基をアジュバント部分としてポリマー主鎖に導入した。最初に、(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)((MeO-または)N-PEG5K-PLL58(Nic23/SH))を、EDC/NHSの存在下、PEG5K-PLL56-NH及びニコチン酸の化学修飾により合成した。
PEG5K-PLL56-NH,150mg)及びニコチン酸(57.5mg,PEG-PLLのNHに対して0.8当量)を、脱イオン水とメタノールの(1:1)混合物に別々に溶解した。EDC(134.0mg,PEG-PLLのNHに対して1.2当量)をニコチン酸溶液に加え、NHS(80.4mg,PEG-PLLのNHに対して1.2当量)を混合物に段階的に加えた。
室温で30分間ポストインキュベーションした後、反応混合物をN-PEG-PLL(NH)溶液に加えた。反応混合物を撹拌しながら37℃で16時間維持した。次に、3,3’-ジチオジプロピオン酸(25.4mg、PEG-PLLのNHに対して0.2当量)、EDC(34.7mg、PEG-PLLのNHに対して0.3当量)、及びNHS(20.8mg、PEG-PLLのNHに対して0.3当量)をMeOHに溶解し、反応混合物に直接加えた。混合物を37℃で4時間攪拌した後、反応物をMeOHに対して2時間透析し(MWCO=7,000~8,000)、1,4-ジチオトリトール(DTT、13.0mg、PEG-PLLのNHに対して0.14当量)を膜に直接加えて、ポリマー側鎖のジスルフィド結合を切断した。膜を30分間インキュベートし、50%MeOHに対して2時間透析し、脱イオン水に対して24時間透析した。溶液をシリンジフィルター(0.45μm)で濾過し、2日間凍結乾燥した。PEG5K-PLL58(Nic23/SH)の模式図を図2Dに示す。
(f)(メトキシまたは)アジドポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)(PEG5K-PLL80(Nic14/SH))(化合物E)の合成:ミセルの安定性を高めるために、ニコチンアミド及びチオール末端基をアジュバント部分としてポリマー主鎖に導入した。最初に、(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)((MeO-または)N-PEG5K-PLL80(Nic14/SH))を、EDC/NHSの存在下、ニコチン酸及び3,3’-ジチオジプロピオン酸からのPEG5K-PLL80-NHの化学修飾により合成した。
PEG5K-PLL80-NH(200.0mg)、ニコチン酸(Nic、22.1mg、17当量)、3,3’-ジチオジプロピオン酸(DTDPA、10.2mg、4.5当量)、N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N’-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC、52.5mg、25当量)、N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS、31.5mg、25当量)、及びトリエチルアミン(TEA、30.0μL、20当量)を20mLのジメチルスルホキシドに別々に溶解した。
反応混合物を撹拌しながら37℃で16時間維持した。反応終了後、粗生成物を脱イオン水に対して2時間透析し(MWCO=7,000~8,000)、1,4-ジチオトリトール(DTT、22.5mg、13当量)を膜に直接加えて、ポリマー側鎖のジスルフィド結合を切断した。膜を30分間インキュベートし、脱イオン水に対して2時間透析し、脱イオン水に対して24時間透析した。溶液をシリンジフィルター(0.45μm)で濾過し、2日間凍結乾燥した。PEG5K-PEG5K-PLL80(Nic14/SH))の模式図を図2Eに示す。
(g)(メトキシまたは)アジドポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)(PEG5K-PLL80(Nic23/SH))(化合物F)の合成:ミセルの安定性を高めるために、ニコチンアミド及びチオール末端基をアジュバント部分としてポリマー主鎖に導入した。最初に、(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)((MeO-または)N-PEG5K-PLL80(Nic23/SH))を、EDC/NHSの存在下、ニコチン酸(NA)及び3,3’-ジチオジプロピオン酸(DTDPA)からのPEG5K-PLL80-NHの化学修飾により合成した。
PEG5K-PLL80-NH(200mg)、NA(36.8mg、27.5当量)、DTDPA(8.7mg、4当量)、EDC(78.3mg、37.5当量)、NHS(47.0mg、37.5当量)、及びトリエチルアミン(TEA、50.1μL、33当量)を20mLのジメチルスルホキシドに別々に溶解した。反応混合物を撹拌しながら37℃で16時間維持した。反応終了後、粗生成物を脱イオン水に対して2時間透析した(MWCO=7,000~8,000)。1,4-ジチオトリトール(DTT、19.0mg、11当量)を膜に直接加えて、ポリマー側鎖のジスルフィド結合を切断した。膜を30分間インキュベートし、脱イオン水に対して2時間透析し、脱イオン水に対して24時間透析した。溶液をシリンジフィルター(0.45μm)で濾過し、2日間凍結乾燥した。PEG5K-PLL80(Nic23/SH)の模式図を図2Fに示す。
(h)(メトキシまたは)アジドポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)(PEG5K-PLL80(Nic28/SH))(化合物G)の合成:ミセルの安定性を高めるために、ニコチンアミド及びチオール末端基をアジュバント部分としてポリマー主鎖に導入した。最初に、(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)((MeO-または)N-PEG5K-PLL80(Nic28/SH))を、EDC/NHSの存在下、ニコチン酸(NA)及び3,3’-ジチオジプロピオン酸(DTDPA)からのPEG5K-PLL80-NHの化学修飾により合成した。
PEG5K-PLL80-NH(200.0mg)、NA(44.2mg、33当量)、DTDPA(7.8mg、3.4当量)、EDC(91.2mg、44当量)、NHS(54.8mg、44当量)、及びトリエチルアミン(TEA、60.0μL、40当量)を20mLのジメチルスルホキシドに別々に溶解した。反応混合物を撹拌しながら37℃で16時間維持した。反応終了後、粗生成物を脱イオン水に対して2時間透析し(MWCO=7,000~8,000)、1,4-ジチオトリトール(DTT、17.3mg、10当量)を膜に直接加えて、ポリマー側鎖のジスルフィド結合を切断した。膜を30分間インキュベートし、脱イオン水に対して2時間透析し、脱イオン水に対して24時間透析した。溶液をシリンジフィルター(0.45μm)で濾過し、2日間凍結乾燥した。PEG5K-PLL80(Nic28/SH)の模式図を図2Gに示す。
(i)(メトキシまたは)アジドポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)(PEG5K-PLL80(Nic31/SH11))(化合物H)の合成:ミセルの安定性を高めるために、ニコチンアミド及びチオール末端基をアジュバント部分としてポリマー主鎖に導入した。最初に、(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)((MeO-または)N-PEG5K-PLL80(Nic31/SH11))を、EDC/NHSの存在下、ニコチン酸(NA)及び3,3’-ジチオジプロピオン酸(DTDPA)からのPEG5K-PLL80-NHの化学修飾により合成した。
PEG5K-PLL80-NH(200.0mg)、NA(44.2mg、33当量)、DTDPA(15.7mg、7当量)、EDC(99.8mg、48当量)、NHS(59.9mg、48当量)、及びトリエチルアミン(TEA、60.0μL、40当量)を20mLのジメチルスルホキシドに別々に溶解した。反応混合物を撹拌しながら37℃で16時間維持した。反応終了後、粗生成物を脱イオン水に対して2時間透析し(MWCO=7,000~8,000)、1,4-ジチオトリトール(DTT、34.6mg、21当量)を膜に直接加えて、ポリマー側鎖のジスルフィド結合を切断した。膜を30分間インキュベートし、脱イオン水に対して2時間透析し、脱イオン水に対して24時間透析した。溶液をシリンジフィルター(0.45μm)で濾過し、2日間凍結乾燥した。PEG5K-PLL80(Nic31/SH11)の模式図を図2Hに示す。
(j)(メトキシまたは)アジドポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)(PEG5K-PLL80(Nic30/SH15))(化合物I)の合成:ミセルの安定性を高めるために、ニコチンアミド及びチオール末端基をアジュバント部分としてポリマー主鎖に導入した。最初に、(メトキシまたは)アジド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)((MeO-または)N-PEG5K-PLL80(Nic31/SH15))を、EDC/NHSの存在下、ニコチン酸(NA)及び3,3’-ジチオジプロピオン酸(DTDPA)からのPEG5K-PLL80-NHの化学修飾により合成した。
PEG5K-PLL80-NH(200.0mg)、NA(44.2mg、33当量)、DTDPA(23.6mg、10当量)、EDC(108.4mg、52当量)、NHS(65.1mg、52当量)、及びトリエチルアミン(TEA、60.0μL、40当量)を20mLのジメチルスルホキシドに別々に溶解した。反応混合物を撹拌しながら37℃で16時間維持した。反応終了後、粗生成物を脱イオン水に対して2時間透析し(MWCO=7,000~8,000)、1,4-ジチオトリトール(DTT、51.9mg、31当量)を膜に直接加えて、ポリマー側鎖のジスルフィド結合を切断した。膜を30分間インキュベートし、脱イオン水に対して2時間透析し、脱イオン水に対して24時間透析した。溶液をシリンジフィルター(0.45μm)で濾過し、2日間凍結乾燥した。PEG5K-PLL80(Nic30/SH15)の模式図を図2Iに示す。
(k)フェニルアラニン-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(L-リシン/ニコチンアミド/メルカプトプロパンアミド)(Phe-PEG-PLL(Nic/SH))の合成:血流によって脳内皮組織を標的化するため、フェニルアラニン(LAT1標的化アミノ酸)を、銅触媒の存在下でN-PEG-PLL(Nic/ss)とアルキン修飾したチロシンとのクリック反応により導入した。
要約すると、N-PEG-PLL(Nic/ss)(30mg,3.2μmol)及びアルキン修飾されたフェニルアラニン(1.31mg,6.4μmol)を脱イオン水に溶解した。次いで、CuSO4・H2O(0.172mg,0.69μmol)とアスコルビン酸(0.3mg,1.7μmol)を混合溶液に加えた。反応混合物を、16時間、撹拌しながら室温に維持した。反応後、混合物を透析膜(MWCO=7,000)に移し、脱イオン水に対して1日間透析した。最終生成物を凍結乾燥後に得た。
実施例2
ポリイオン複合体(PIC)ミセルの調製
本開示のカチオン性キャリアユニットを実施例1に記載したように作製した後、ミセルを作製した。本実施例に記載されるミセルは、アンチセンスオリゴヌクレオチドペイロードと組み合わされたカチオン性キャリアユニットからなるものである。
MeO-またはPhe-PEG-PLL(Nic)(例えば、化合物D)とmiRNA(例えば、配列番号18)を混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG-PLL(Nic)を、0.5mg/mLでHEPES緩衝液(10mM)に溶解した。次いで、RNアーゼ非含有水中のmiRNA溶液(22.5μM)を、1:1のN/P比(正電荷/負電荷)のポリマーとmiRNAの比でポリマー溶液と混合した。
ポリマーとアンチmiRNAとの混合比は、ミセル形成条件、すなわち、ポリマー中のアミン(本開示のキャリア)とアンチmiRNA中のリン酸(ペイロード)との比を最適化することにより決定した。ポリマー(キャリア)とアンチmiRNA(ペイロード)との混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで90秒間激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。
粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。アンチmiRNAをロードしたミセルは、低いPDI分布を有する60nm未満の粒径を有し、複合体が均一な粒子であることを示した。分布のピークは32nmであった。
使用に先立ち、ミセル(10μMのアンチmiR485-3p阻害剤(配列番号18)濃度)を4℃で保存した。MeO-ミセルまたはPhe-ミセルを同じ方法を用いて調製し、ミセル調製時に両方のポリマーを混合することにより異なる量のPhe(25%~75%)を含有するミセルも調製した。
実施例3
ポリイオンコンプレックス(PIC)ミセルの調製
ASOペイロード
本開示のカチオン性キャリアユニットを実施例1に記載したように作製した後、ミセルを作製した。本実施例に記載されるミセルは、ASOペイロードと組み合わされたカチオン性キャリアユニットを含んでいた。
(a)MeO-またはPhe-PEG5K-PLL(NH /Cl58(化合物A)によるN対P比の最適化:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL(NH /Cl58とASOを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL(NH /Cl58を、HEPES緩衝液(10mM)に2.5mg/mL(ストック溶液)で溶解した。適切なN対P比濃度を得るために、ポリマーストック溶液を希釈した。次いで、RNアーゼ非含有水中のASO溶液(22.5μM)を、2:1(v/v)のASO対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとASOとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。図5Aを参照。
(b)MeO-またはPhe-PEG5K-PLL46(Nic15)(化合物B)によるN対P比の最適化:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL46(Nic15)とASOを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL46(Nic15)を、HEPES緩衝液(10mM)に2.5mg/mL(ストック溶液)で溶解した。適切なN対P比濃度を得るために、ポリマーストック溶液を希釈した。次いで、RNアーゼ非含有水中のASO溶液(22.5μM)を、2:1(v/v)のASO対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとASOとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。図5Bを参照。
(c)MeO-またはPhe-PEG5K-PLL58(Nic30)(化合物C)によるN対P比の最適化:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL58(Nic30)とASOを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。MeO-またはPhe-PEG5K-PLL58(Nic30)を、HEPES緩衝液(10mM)に2.5mg/mL(ストック溶液)で溶解した。適切なN対P比濃度を得るために、ポリマーストック溶液を希釈した。次いで、RNアーゼ非含有水中のASO溶液(22.5μM)を、2:1(v/v)のASO対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとASOとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。図5Cを参照。
(d)ASOとMeO-またはPhe-PEG5K-PLL58(Nic23/SH)(化合物D)とで配合されたミセル:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL58(Nic23/SH)とASOを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL58(Nic23/SH)を、400mMのDTT溶液(10mMのHEPES緩衝液中)に2.5mg/mL(ストック溶液)で溶解した。適切なN対P比濃度を得るために、10mMのHEPESバッファーを使用してポリマーストック溶液を希釈した。ポリマー溶液を撹拌しながら30分間インキュベートした。次いで、RNアーゼ非含有水中のASO溶液(22.5μM)を、2:1(v/v)のASO対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとsiRNAとの混合比は、ミセル形成条件の最適化により、すなわち、ポリマー中のアミン(N)とASO中のリン酸(P)との比を最適化することにより決定した。最適なN対P比は1.4であった。ポリマーとsiRNAとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。図5Dを参照。
(e)ASOとMeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic30/SH15)(化合物I)とで配合されたミセル:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic30/SH15)とASOを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL80(Nic30/SH15)を、200mMのDTT溶液(10mMのHEPES緩衝液中)に0.78mg/mLで溶解した。ポリマー溶液を撹拌しながら30分間インキュベートした。次いで、RNアーゼ非含有水中のASO溶液(22.5μM)を、2:1(v/v)のASO対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとsiRNAとの混合比は、ミセル形成条件の最適化により、すなわち、ポリマー中のアミン(N)とASO中のリン酸(P)との比を最適化することにより決定した。最適なN対P比は1.4であった。ポリマーとsiRNAとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。使用に先立ち、ミセル(15μMのASO濃度)を4℃で保存した。図5Eを参照。
実施例4
ミセルを使用した脳へのmiR-485阻害剤の送達
本明細書に開示されるミセル中でのmiR-485阻害剤の送達をさらに評価するため、単一用量(100μg/マウス;5mg/kg)のmiR-485阻害剤含有ミセル(実施例2を参照)を、KOATECH(Korea)より購入した野生型雄Crl:CD1(ICR)マウスに(脳室内投与により)投与した後のSIRT1、PGC-1α、及びCD36の発現を試験した。SIRT1、PGC-1α、及びCD36の発現がmiR-485阻害剤によって増加するという仮説を立てた。コントロール動物にはmiR-コントロールを投与した。動物を投与後の異なる時点で屠殺し、ウエスタンブロットを用いて脳の皮質及び海馬領域の両方におけるSIRT1、PGC-1α、及びCD36の発現レベルを評価した。
図6、7及び8に示されるように、miR-485阻害剤を含有するミセルの単回投与によって、皮質及び海馬の両方でSIRT1、PGC-1α、及びCD36の発現が急速に増加した。SIRT1では、発現のピークが投与の約48時間後に皮質で観察され(コントロール動物における発現に対して約300%の増加)、投与の約24時間後に海馬で観察された(コントロールに対して約150%の増加)(それぞれ、図6及び7を参照)。PGC-1αの発現のピークが、投与の約48時間後に皮質で(コントロールに対して約100%の増加)、投与の約24時間後に海馬でやはり観察された(コントロールに対して約50%の増加)。同様の結果がCD36についても観察された(図8を参照)。
実施例5
ポリイオン複合体(PIC)ミセルの調製
siRNAペイロード
本開示のカチオン性キャリアユニットを実施例1に記載したように作製した後、ミセルを作製した。本実施例に記載されるミセルは、siRNAペイロードと組み合わされたカチオン性キャリアユニットを含んでいた。
siRNAとMeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic31/SH11)(化合物H)とで配合されたミセル:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic31/SH11)とsiRNAを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL80(Nic15/SH)を、200mMのDTT溶液(10mMのHEPES緩衝液中)に1mg/mLで溶解した。ポリマー溶液を撹拌しながら30分間インキュベートした。RNアーゼ非含有水中のsiRNA溶液(15μM)を、2:1(v/v)のsiRNA対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとsiRNAとの混合比は、ミセル形成条件の最適化により、すなわち、ポリマー中のアミン(N)とsiRNA中のリン酸(P)との比を最適化することにより決定した。最適なN対P比は1.6であった。ポリマーとsiRNAとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。使用に先立ち、ミセル(10μMのsiRNA濃度)を4℃で保存した。
siRNAとPEG5K-PLL80(Nic30/SH15)(化合物I)とで配合されたミセル:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic30/SH15)とsiRNAを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL80(Nic22/SH)を、200mMのDTT溶液(10mMのHEPES緩衝液中)に0.87mg/mLで溶解した。ポリマー溶液を撹拌しながら30分間インキュベートした。RNアーゼ非含有水中のsiRNA溶液(15μM)を、2:1(v/v)のsiRNA対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとsiRNAとの混合比は、ミセル形成条件の最適化により、すなわち、ポリマー中のアミン(N)とsiRNA中のリン酸(P)との比を最適化することにより決定した。最適なN対P比は1.0であった。ポリマーとsiRNAとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。使用に先立ち、ミセル(10μMのsiRNA濃度)を4℃で保存した。
実施例6
ポリイオン複合体(PIC)ミセルの調製
siRNA-コレステロールペイロード
siRNA-コレステロールとPEG5K-PLL80(Nic14/SH)(化合物E)とで配合されたミセル:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic15/SH)とsiRNAを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL80(Nic15/SH)を、200mMのDTT溶液(10mMのHEPES緩衝液中)に0.63mg/mLで溶解した。次いで、ポリマー溶液を撹拌しながら30分間インキュベートした。次いで、RNアーゼ非含有水中のsiRNA溶液(15μM)を、2:1(v/v)のsiRNA対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとsiRNAとの混合比は、ミセル形成条件の最適化により、すなわち、ポリマー中のアミン(N)とsiRNA中のリン酸(P)との比を最適化することにより決定した。最適なN対P比は1.6であった。ポリマーとsiRNAとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。使用に先立ち、ミセル(10μMのsiRNA濃度)を4℃で保存した。
siRNA-コレステロールとPEG5K-PLL80(Nic22/SH)(化合物F)とで配合されたミセル:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic22/SH)とsiRNAを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL80(Nic22/SH)を、200mMのDTT溶液(10mMのHEPES緩衝液中)に0.74mg/mLで溶解した。次いで、RNアーゼ非含有水中のsiRNA溶液(15μM)を、2:1(v/v)のsiRNA対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとsiRNAとの混合比は、ミセル形成条件の最適化により、すなわち、ポリマー中のアミン(N)とsiRNA中のリン酸(P)との比を最適化することにより決定した。最適なN対P比は1.6であった。ポリマーとsiRNAとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。使用に先立ち、ミセル(10μMのsiRNA濃度)を4℃で保存した。
siRNA-コレステロールとPEG5K-PLL80(Nic28/SH)(化合物G)とで配合されたミセル:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic28/SH)とsiRNAを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL80(Nic28/SH)を、200mMのDTT溶液(10mMのHEPES緩衝液中)に0.89mg/mLで溶解した。次いで、RNアーゼ非含有水中のsiRNA溶液(15μM)を、2:1(v/v)のsiRNA対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとsiRNAとの混合比は、ミセル形成条件の最適化により、すなわち、ポリマー中のアミン(N)とsiRNA中のリン酸(P)との比を最適化することにより決定した。最適なN対P比は1.6であった。ポリマーとsiRNAとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。使用に先立ち、ミセル(10μMのsiRNA濃度)を4℃で保存した。
siRNA-コレステロールとPEG5K-PLL80(Nic31/SH10)(化合物H)とで配合されたミセル:MeO-またはPhe-PEG5K-PLL80(Nic31/SH10)とsiRNAを混合することによりナノサイズのPICミセルを調製した。PEG5K-PLL80(Nic31/SH10)を、200mMのDTT溶液(10mMのHEPES緩衝液中)に1.03mg/mLで溶解した。次いで、RNアーゼ非含有水中のsiRNA溶液(15μM)を、2:1(v/v)のsiRNA対ポリマー比でポリマー溶液と混合した。ポリマーとsiRNAとの混合比は、ミセル形成条件の最適化により、すなわち、ポリマー中のアミン(N)とsiRNA中のリン酸(P)との比を最適化することにより決定した。最適なN対P比は1.6であった。ポリマーとsiRNAとの混合物を、マルチボルテックスにより3000rpmで1分間、激しく混合し、室温で30分間維持して、ミセルを安定化した。粒径分布及び散乱光強度(SLI)をZeta-sizerにより634nmの波長で測定した。使用に先立ち、ミセル(10μMのsiRNA濃度)を4℃で保存した。
実施例7
インビトロ細胞毒性
細胞培養:GL261 Red-FLuc細胞を、37℃の加湿5%CO2インキュベーター内で、10%FBS及び抗生物質(100μgmL-1のストレプトマイシン及び100UmL-1のペニシリン、Gibco、USA)を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Gibco、USA)でインキュベートした。
細胞毒性:10,000細胞/ウェルの密度の細胞を96ウェルプレートに播種し、処理前に24時間増殖させた。細胞をsiLuc含有ミセルで処理し、48時間増殖させた。細胞生存率を、細胞計数キット-8(CCK-8)アッセイを使用して決定した。CCK-8溶液(ウェル当たり10ul)を細胞に添加し、1時間インキュベートした。マイクロプレートリーダー(ELISA)を使用して450nmの波長の吸光度を測定した。
結果:GL261 Red-Fluc細胞及び細胞生存率アッセイを使用してsiRNAをロードしたミセルの細胞毒性を評価した。細胞を96プレートに播種した後、siRNAをロードしたミセルを異なる濃度で(10nM~1000nMのsiRNA濃度)をプレートに加えた。コントロール群として、PBSまたはHも細胞に別々に添加した。その結果、H処理群では低い細胞生存率が示されたが、ミセル処理群では、ミセル濃度が高くても細胞死は観察されなかった。この結果は、siRNAをロードしたミセルが10nM~1000nMの範囲のsiRNA濃度で細胞毒性を示さなかったことを示すものである。図19を参照。
実施例8
インビトロmRNAノックダウンルシフェラーゼ(KD-Luc)アッセイ
細胞培養:細胞培養:GL261 Red-FLuc細胞を、37℃の加湿5%CO2インキュベーター内で、10%FBS及び抗生物質(100μgmL-1のストレプトマイシン及び100UmL-1のペニシリン、Gibco、USA)を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Gibco、USA)でインキュベートした。
インビトロでの生物発光イメージング(BLI):ルシフェラーゼ活性を測定するため、GL261_Luc細胞(1×10/ウェル)を96ウェルプレートに播種した。細胞を、異なる濃度のミセル含有siLucで処理した。48時間のインキュベーション後、細胞をPBSで3回洗浄した。D-ルシフェリンを培地に添加して最終濃度を15μg/mlとした。5分間のインキュベーション後、IVIS(登録商標)Lumina LT Series III(Caliper)イメージャーを使用して発光画像の光子数を取得した。Living Imageソフトウェア(バージョン2.6)を使用してデータを分析した。
結果:ルシフェラーゼアッセイを用いて、siRNAをロードしたミセルのインビトロでのmRNAノックダウンを評価した。細胞を96ウェルプレートに播種し、siRNAをロードしたミセルを異なる濃度で各ウェルに加えた。5分間のインキュベーション後、細胞の発光強度をIVIS(登録商標)で測定した。細胞の発光強度は、使用したsiRNAをロードしたミセルの濃度が高くなるにつれて減少した。図20A~20Bを参照。
***
特許請求の範囲を解釈するうえで、「発明の概要」及び「要約」のセクションではなく、「発明の詳細な説明」のセクションを用いることが意図されている点は認識されるべきである。発明の概要及び要約セクションは、本発明者(複数可)により意図される1つ以上であるが、すべてではない本開示の例示的態様を示し得、したがって、本開示及び添付の特許請求の範囲を如何様にも限定することを意図しない。
本開示は、特定の機能及びそれらの関係の実施を示す機能的構成単位を用いて上記された。これらの機能的要素の境界は、説明の便宜上、本明細書では任意に定義されている。特定の機能及びそれらの関係性が適切に実施されている限り、代替的な境界を定義することもできる。
具体的な実施形態の上記の具体的な説明は本開示の一般的な性質を余すところなく示しているため、他者は、当業者の技能の範囲内の知識を適用することで、不要な実験を行うことなく、本開示の一般的概念から逸脱せずに、かかる具体的な実施形態を容易に改変し、かつ/またはさまざまな用途に適合させることができる。したがって、そのような適合及び改変は、本明細書に示される教示及び助言に基づき、開示される実施形態の均等物の意味及び範囲内に包含されるものとする。本明細書における語句または用語は、説明を目的としたものであって、限定を目的とするものではなく、本明細書における語句または用語は本明細書の教示及び助言を考慮することで当業者によって理解されるはずである。
本開示の幅及び範囲は、上記に記載した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきでなく、下記の請求項及びそれらの均等物のみにしたがって定義されるべきものである。

Claims (109)

  1. 次の図式:
    [CC]-L1-[CM]-L2-[HM](図式I)、
    [CC]-L1-[HM]-L2-[CM](図式II)、
    [HM]-L1-[CM]-L2-[CC](図式III)、
    [HM]-L1-[CC]-L2-[CM](図式IV)、
    [CM]-L1-[CC]-L2-[HM](図式V)、または
    [CM]-L1-[HM]-L2-[CC](図式VI)、
    (式中、
    CCは、正に荷電したキャリア部分であり、
    CMは、架橋部分であり、
    HMは、疎水性部分であり、
    L1及びL2は、独立して任意選択のリンカーである)を含むカチオン性キャリアユニットであって、
    HMの数が、[CC]及び[CM]に対して約50%未満である、前記カチオン性キャリアユニット。
  2. HMの数が、[CC]及び[CM]に対して約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、約10%、約9%、約8%、約7%、約6%、約5%、約4%、約3%、約2%、または約1%未満である、請求項1に記載のカチオン性キャリアユニット。
  3. HMの数が、[CC]及び[CM]に対して約50%~約1%、約50%~約5%、約50%~約10%、約50%~約15%、約50%~約20%、約50%~約25%、約50%~約30%、約50%~約35%、約50%~約40%、約50%~約45%、約45%~約1%、約45%~約5%、約45%~約10%、約45%~約15%、約45%~約20%、約45%~約25%、約45%~約30%、約45%~約35%、約45%~約40%、約40%~1%、約50%~約5%、約40%~約10%、約40%~約15%、約40%~約20%、約40%~約25%、約40%~約30%、約40%~約35%、約35%~約1%、約35%~約5%、約35%~約10%、約35%~約15%、約35%~約20%、約35%~約25%、約35%~約30%、約30%~約1%、約30%~約5%、約30%~約10%、約30%~約15%、約30~約20%、約30%~約25%、約25%~約1%、約25%~約5%、約25%~約10%、約25%~約15%、約25%~約20%、約20%~約1%、約20%~約5%、約20%~約10%、約20%~約15%、約15%~約1%、約15%~約5%、約15%~約10%、約10%~約1%、約10%~約5%、または約5%~約1%である、請求項1に記載のカチオン性キャリアユニット。
  4. HMの数が、約50%~約40%、約40%~約30%、約30%~約20%、約20%~約10%、約10%~約5%、及び約5%~約1%である、請求項1に記載のカチオン性キャリアユニット。
  5. HMの数が、約50%、約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、約10%、約5%、または約1%である、請求項1に記載のカチオン性キャリアユニット。
  6. アニオン性ペイロードと相互作用することができる、請求項1~5のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  7. 前記アニオン性ペイロードが、200ヌクレオチド未満の長さを有するヌクレオチド配列を含む、請求項6に記載のカチオン性キャリアユニット。
  8. 前記アニオン性ペイロードが、約150、約140、約130、約120、約110、約100、約90、約80、約70、約60、約50、約40、約30、約25、約24、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、約13、約12、約11、または約10ヌクレオチド未満の長さを有するヌクレオチド配列を含む、請求項6に記載のカチオン性キャリアユニット。
  9. 前記アニオン性ペイロードが、約30~約10、約25~約11、約30~約15、約25~約15、約24~約15、または約23~約15ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む、請求項6に記載のカチオン性キャリアユニット。
  10. 前記アニオン性ペイロードが、約30、約29、約28、約27、約26、約25、約24、約23、約22、約21、約20、約19、約18、約17、約16、約15、約14、または約13ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む、請求項6に記載のカチオン性キャリアユニット。
  11. 前記アニオン性ペイロードが、約22ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む、請求項6に記載のカチオン性キャリアユニット。
  12. 前記アニオン性ペイロードが、mRNA、miRNA、miRNAスポンジ、タフデコイmiRNA、antimir、低分子RNA、rRNA、siRNA、shRNA、gDNA、cDNA、pDNA、PNA、BNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)、アプタマー、環状ジヌクレオチド、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項6~11に記載のカチオン性キャリアユニット。
  13. 水溶性ポリマー(WP)をさらに含む、請求項1~12のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  14. 前記水溶性ポリマーが、[CC]、[HM]、または[CM]に結合されている、請求項13に記載のカチオン性キャリアユニット。
  15. 前記水溶性ポリマーが、[CC]、[HM]、または[CM]のN末端に結合されている、請求項13または14に記載のカチオン性キャリアユニット。
  16. 前記水溶性ポリマーが、[CC]、[HM]、または[CM]のC末端に結合されている、請求項13または14に記載のカチオン性キャリアユニット。
  17. [WP]-L3-[CC]-L1-[CM]-L2-[HM](図式I’)、
    [WP]-L3-[CC]-L1-[HM]-L2-[CM](図式II’)、
    [WP]-L3-[HM]-L1-[CM]-L2-[CC](図式III’)、
    [WP]-L3-[HM]-L1-[CC]-L2-[CM](図式IV’)、
    [WP]-L3-[CM]-L1-[CC]-L2-[HM](図式V’)、または
    [WP]-L3-[CM]-L1-[HM]-L2-[CC](図式VI’)を含む、請求項13~15のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  18. 前記水溶性ポリマーが、ポリ(アルキレングリコール)、ポリ(オキシエチル化ポリオール)、ポリ(オレフィンアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ヒドロキシアルキルメタクリルアミド)、ポリ(ヒドロキシアルキルメタクリレート)、ポリ(サッカライド)、ポリ(α-ヒドロキシ酸)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリグリセロール、ポリホスファゼン、ポリオキサゾリン(「POZ」)、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項13~17のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  19. 前記水溶性ポリマーが、ポリエチレングリコール(「PEG」)、ポリグリセロール、またはポリ(プロピレングリコール)(「PPG」)を含む、請求項13~17のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  20. 前記水溶性ポリマーが、下式:
    (式中、nは、1~1000である)を含む、請求項13~19のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  21. 前記nが、少なくとも約110、少なくとも約111、少なくとも約112、少なくとも約113、少なくとも約114、少なくとも約115、少なくとも約116、少なくとも約117、少なくとも約118、少なくとも約119、少なくとも約120、少なくとも約121、少なくとも約122、少なくとも約123、少なくとも約124、少なくとも約125、少なくとも約126、少なくとも約127、少なくとも約128、少なくとも約129、少なくとも約130、少なくとも約131、少なくとも約132、少なくとも約133、少なくとも約134、少なくとも約135、少なくとも約136、少なくとも約137、少なくとも約138、少なくとも約139、少なくとも約140、または少なくとも約141である、請求項20に記載のカチオン性キャリアユニット。
  22. 前記nが、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約140~約150、または約150~約160である、請求項20に記載のカチオン性キャリアユニット。
  23. 前記水溶性ポリマーが、直鎖状、分枝鎖状、または樹枝状である、請求項13~22のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  24. 前記カチオン性キャリア部分が、1つ以上の塩基性アミノ酸を含む、請求項1~23のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  25. 前記カチオン性キャリア部分が、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約6個、少なくとも約7個、少なくとも約8個、少なくとも約9個、少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、少なくとも約21個、少なくとも約22個、少なくとも約23個、少なくとも約24個、少なくとも約25個、少なくとも約26個、少なくとも約27個、少なくとも約28個、少なくとも約29個、少なくとも約30個、少なくとも約31個、少なくとも約32個、少なくとも約33個、少なくとも約34個、少なくとも約35個、少なくとも約36個、少なくとも約37個、少なくとも約38個、少なくとも約39個、少なくとも約40個、少なくとも約41個、少なくとも約42個、少なくとも約43個、少なくとも約44個、少なくとも約45個、少なくとも約46個、少なくとも約47個、少なくとも約48個、少なくとも約49個、少なくとも約50個、少なくとも約51個、少なくとも約52個、少なくとも約53個、少なくとも約54個、少なくとも約55個、少なくとも約56個、少なくとも約57個、少なくとも約58個、少なくとも約59個、少なくとも約60個、少なくとも約61個、少なくとも約62個、少なくとも約63個、少なくとも約64個、少なくとも約65個、少なくとも約66個、少なくとも約67個、少なくとも約68個、少なくとも約69個、少なくとも約70個、少なくとも約71個、少なくとも約72個、少なくとも約73個、少なくとも約74個、少なくとも約75個、少なくとも約76個、少なくとも約77個、少なくとも約78個、少なくとも約79個、または少なくとも約80個の塩基性アミノ酸を含む、請求項24に記載のカチオン性キャリアユニット。
  26. 前記カチオン性キャリア部分が、少なくとも20個、少なくとも約30個、少なくとも約40個、少なくとも約50個、少なくとも60個、少なくとも約70個、少なくとも約80個、少なくとも約90個、少なくとも約100個、少なくとも約110個、少なくとも約120個、少なくとも約130個、少なくとも約140個、または少なくとも約150個の塩基性アミノ酸を含む、請求項24に記載のカチオン性キャリアユニット。
  27. 前記カチオン性キャリア部分が、約10個~約60個、約15個~約60個、約20個~約60個、約25個~約60個、約30個~約60個、約35個~約60個、約40個~約60個、約10個~約55個、約15個~約55個、約20個~約55個、約25個~約55個、約30個~約55個、約35個~約55個、約40個~約55個、約10個~約50個、約15個~約50個、約20個~約50個、約25個~約50個、約30個~約50個、約35個~約50個、約40個~約50個、約10個~約45個、約15個~約45個、約20個~約45個、約25個~約45個、約30個~約45個、約35個~約45個、約40個~約45個、約10個~約40個、約15個~約40個、約20個~約40個、約25個~約40個、約30個~約40個、約35個~約40個、約10個~約35個、約15個~約35個、約20個~約35個、約25個~約35個、約30個~約35個、約35個~約35個、約40個~約35個、または約40個~約35個の塩基性アミノ酸を含む、請求項24に記載のカチオン性キャリアユニット。
  28. 前記カチオン性キャリア部分が、約10個、約20個、約30個、約40個、約50個、または約60個の塩基性アミノ酸を含む、請求項24に記載のカチオン性キャリアユニット。
  29. 前記塩基性アミノ酸が、アルギニン、リシン、ヒスチジン、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項24~28のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  30. 前記カチオン性キャリア部分が、約20個、約30個、約40個、約50個、または約60個のリシンを含む、請求項1~29のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  31. 前記カチオン性キャリア部分が、約32個のリシンを含む、請求項1~29のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  32. 前記架橋部分が、架橋剤で連結された1つ以上のアミノ酸を含む、請求項1~31のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  33. 前記架橋剤が、チオール基、チオール誘導体、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項32に記載のカチオン性キャリアユニット。
  34. 前記架橋剤が、チオール基を含む、請求項32に記載のカチオン性キャリアユニット。
  35. 前記架橋部分の前記アミノ酸が、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、少なくとも16個、少なくとも17個、少なくとも18個、少なくとも19個、少なくとも20個、少なくとも21個、少なくとも22個、少なくとも23個、少なくとも24個、少なくとも25個、少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、少なくとも29個、少なくとも30個、少なくとも31個、少なくとも32個、少なくとも33個、少なくとも34個、少なくとも35個、少なくとも36個、少なくとも37個、少なくとも38個、少なくとも39個、または少なくとも40個の塩基性アミノ酸を含む、請求項32~34に記載のカチオン性キャリアユニット。
  36. 前記架橋部分の前記アミノ酸が、約1個~約40個、約5個~約40個、約10個~約40個、約15個~約40個、約20個~約40個、約1個~約35個、約5個~約35個、約10個~約35個、約15個~約35個、約20個~約35個、約1個~約30個、約5個~約30個、約10個~約30個、約15個~約30個、約20個~約30個、約1個~約25個、約5個~約25個、約10個~約25個、約15個~約25個、約20個~約25個、約1個~約20個、約5個~約20個、約10個~約20個、約15個~約20個、約1個~約15個、約5個~約15個、約10個~約15個、約1個~約10個、約5個~約10個、または約1個~約5個の塩基性アミノ酸を含む、請求項32~35のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  37. 前記架橋部分の前記アミノ酸が、約5個、約6個、約7個、約8個、約9個、約10個、約11個、約12個、約13個、約14個、約15個、約16個、約17個、約18個、約19個、約20個、約21個、約22個、約23個、約24個、約25個、約26個、約27個、約28個、約29個、または約30個の塩基性アミノ酸を含む、請求項32~36に記載のカチオン性キャリアユニット。
  38. 前記架橋部分の前記塩基性アミノ酸が、アルギニン、リシン、ヒスチジン、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項32~37のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  39. 前記架橋部分の前記塩基性アミノ酸が、約5個、約10個、約11個、約12個、約13個、約14個、約15個、約16個、約17個、約18個、約19個、約20個、約25個、約30個、または約40個のリシンを含む、請求項32~38のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  40. 前記架橋部分の前記塩基性アミノ酸が、約10個~約20個のリシンを含む、請求項32~39のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  41. 前記架橋部分の前記塩基性アミノ酸が、約16個のリシンを含む、請求項32~39のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  42. 前記疎水性部分が、免疫反応、炎症反応、及び/または組織微小環境を調節することができる、請求項1~41のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  43. 前記疎水性部分が、免疫反応を調節することができる、請求項42に記載のカチオン性キャリアユニット。
  44. 前記疎水性部分が、腫瘍を有する対象における腫瘍微小環境を調節することができる、請求項42に記載のカチオン性キャリアユニット。
  45. 前記疎水性部分が、前記腫瘍微小環境における低酸素状態を阻害または低減することができる、請求項42に記載のカチオン性キャリアユニット。
  46. 前記疎水性部分が、イミダゾール誘導体、アミノ酸、ビタミン、またはそれらの任意の組み合わせに結合された1つ以上のアミノ酸を含む、請求項42~45のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  47. 前記疎水性部分が、炎症反応を阻害または低減することができる、請求項42に記載のカチオン性キャリアユニット。
  48. 前記疎水性部分が、ビタミンに結合された1つ以上のアミノ酸である、請求項47に記載のカチオン性キャリアユニット。
  49. 前記ビタミンが、環式環または環式ヘテロ原子環及びカルボキシル基またはヒドロキシル基を含む、請求項48に記載のカチオン性キャリアユニット。
  50. 前記ビタミンが、次式:
    Figure 2024503302000017
    (式中、Y1及びY2のそれぞれは、C、N、O、またはSであり、nは1または2である)を含む、請求項48に記載のカチオン性キャリアユニット。
  51. 前記ビタミンが、ビタミンA、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB3、ビタミンB6、ビタミンB7、ビタミンB9、ビタミンB12、ビタミンC、ビタミンD2、ビタミンD3、ビタミンE、ビタミンM、ビタミンH、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項48~50のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  52. 前記ビタミンが、ビタミンB3である、請求項51のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  53. 前記疎水性部分が、それぞれがビタミンに結合された少なくとも約2個、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約6個、少なくとも約7個、少なくとも約8個、少なくとも約9個、少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、少なくとも約21個、少なくとも約22個、少なくとも約23個、少なくとも約24個、少なくとも約25個、少なくとも約26個、少なくとも約27個、少なくとも約28個、少なくとも約29個、少なくとも約30個、少なくとも約31個、少なくとも約32個、少なくとも約33個、少なくとも約34個、少なくとも約35個、少なくとも約36個、少なくとも約37個、少なくとも約38個、少なくとも約39個、少なくとも約40個、少なくとも約41個、少なくとも約42個、少なくとも約43個、少なくとも約44個、少なくとも約45個、少なくとも約46個、少なくとも約47個、少なくとも約48個、少なくとも約49個、少なくとも約50個、少なくとも約51個、少なくとも約52個、少なくとも約53個、少なくとも約54個、少なくとも約55個、少なくとも約56個、少なくとも約57個、少なくとも約58個、少なくとも約59個、少なくとも約60個、少なくとも約61個、少なくとも約62個、少なくとも約63個、少なくとも約64個、少なくとも約65個、少なくとも約66個、少なくとも約67個、少なくとも約68個、少なくとも約69個、少なくとも約70個、少なくとも約71個、少なくとも約72個、少なくとも約73個、少なくとも約74個、少なくとも約75個、少なくとも約76個、少なくとも約77個、少なくとも約78個、少なくとも約79個、または少なくとも約80個のアミノ酸を含む、請求項1~52のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  54. 前記疎水性部分が、それぞれがビタミンに結合された少なくとも20個、少なくとも30個、少なくとも40個、少なくとも50個、少なくとも60個、少なくとも約70個、少なくとも約80個、少なくとも約90個、少なくとも約100個、少なくとも約110個、少なくとも約120個、少なくとも約130個、少なくとも約140個、または少なくとも約150個のアミノ酸を含む、請求項1~52のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  55. 前記疎水性部分が、それぞれがビタミンに結合された約10個~約60個、約15個~約60個、約20個~約60個、約25個~約60個、約30個~約60個、約35個~約60個、約40個~約60個、約10個~約55個、約15個~約55個、約20個~約55個、約25個~約55個、約30個~約55個、約35個~約55個、約40個~約55個、約10個~約50個、約15個~約50個、約20個~約50個、約25個~約50個、約30個~約50個、約35個~約50個、約40個~約50個、約10個~約45個、約15個~約45個、約20個~約45個、約25個~約45個、約30個~約45個、約35個~約45個、約40個~約45個、約10個~約40個、約15個~約40個、約20個~約40個、約25個~約40個、約30個~約40個、約35個~約40個、約10個~約35個、約15個~約35個、約20個~約35個、約25個~約35個、約30個~約35個、約35個~約35個、約40個~約35個、または約40個~約35個のアミノ酸を含む、請求項1~52のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  56. 前記疎水性部分が、それぞれがビタミンに結合された約10個、約20個、約30個、約40個、約50個、または約60個のアミノ酸を含む、請求項1~52のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  57. 前記疎水性部分が、それぞれがビタミンB3に結合された約10個のビタミンB3、約20個のビタミンB3、約30個のビタミンB3、約40個のビタミンB3、または約50個のアミノ酸を含む、請求項53~55のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  58. 前記カチオン性キャリア部分が、約25個~約40個のリシンを含み、前記架橋部分が約10個~約20個のリシン-チオールを含み、前記疎水性部分が約25個~約40個のリシン-ビタミンB3を含む、請求項1~57に記載のカチオン性キャリアユニット。
  59. 前記カチオン性キャリア部分が、約30個~約35個のリシンを含み、前記架橋部分が約13個~約20個のリシン-チオールを含み、前記疎水性部分が約30個~約35個のリシン-ビタミンB3を含む、請求項1~58のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  60. 前記カチオン性キャリア部分が、約32個のリシンを含み、前記架橋部分が約16個のリシン-チオールを含み、前記疎水性部分が約32個のリシン-ビタミンB3を含む、請求項1~59のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  61. 前記カチオン性キャリア部分が、約35個~約60個のリシンを含み、前記架橋部分が約5個~約15個のリシン-チオールを含み、前記疎水性部分が約15個~約30個のリシン-ビタミンB3を含む、請求項1~57に記載のカチオン性キャリアユニット。
  62. 前記水溶性バイオポリマー部分が、約120個~約130個のPEG単位を含む、請求項17~61のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  63. 標的化部分(TM)をさらに含む、請求項1~62のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  64. 前記標的化部分が、組織を標的化することができる、請求項63に記載のカチオン性キャリアユニット。
  65. 前記組織が、肝臓、脳、腎臓、肺、卵巣、膵臓、甲状腺、乳房、胃、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項64に記載のカチオン性キャリアユニット。
  66. 前記標的化部分が、大型中性アミノ酸輸送体1(LAT1)により輸送されることができる、請求項64に記載のカチオン性キャリアユニット。
  67. 前記標的化部分が、アミノ酸である、請求項66に記載のカチオン性キャリアユニット。
  68. 前記標的化部分が、分枝鎖または芳香族アミノ酸を含む、請求項66に記載のカチオン性キャリアユニット。
  69. 前記標的化部分が、フェニルアラニン、バリン、ロイシン、及び/またはイソロイシンである、請求項67に記載のカチオン性キャリアユニット。
  70. 前記アミノ酸が、フェニルアラニンである、請求項69に記載のカチオン性キャリアユニット。
  71. 前記標的化部分が前記水溶性ポリマーに連結されている、請求項63~70のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット。
  72. 前記標的化部分がリンカーによって前記水溶性ポリマーに連結されている、請求項71に記載のカチオン性キャリアユニット。
  73. 請求項1~72のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニットと、アニオン性ペイロードと、を含むミセルであって、前記カチオン性キャリア複合体の前記カチオン性キャリア部分と前記アニオン性ペイロードとが互いに結合している、前記ミセル。
  74. 前記結合が、共有結合である、請求項73に記載のミセル。
  75. 前記結合が、非共有結合である、請求項73に記載のミセル。
  76. 前記結合が、イオン結合である、請求項73に記載のミセル。
  77. 前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分の正電荷が、溶液中でアニオン性ペイロードと混合される際にミセルを形成するのに十分であり、前記溶液中の前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分の前記正電荷と前記アニオン性ペイロードの負電荷との全体のイオン比が、約1:3~約3:1である、請求項73~76のいずれか1項に記載のミセル。
  78. 前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分の正電荷が、溶液中でアニオン性ペイロードと混合される際にミセルを形成するのに十分であり、前記溶液中の前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分の前記正電荷と前記アニオン性ペイロードの負電荷との全体のイオン比が、約1:3、約1:2.5、約1:2、約1:1.5、約1:1、約1:0.5、約0.5:1、約1.5:1、約2:1、約2.5:1、または約3:1である、請求項77に記載のミセル。
  79. 前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分の正電荷が、溶液中でアニオン性ペイロードと混合される際にミセルを形成するのに十分であり、前記溶液中の前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分の前記正電荷と前記アニオン性ペイロードの負電荷との全体のイオン比が、約1:1である、請求項77に記載のミセル。
  80. 前記カチオン性キャリアユニットが、DNアーゼ及び/またはRNアーゼによる分解から前記アニオン性ペイロードを保護することができる、請求項73~79のいずれか1項に記載のミセル。
  81. 前記アニオン性ペイロードが、共有結合により前記カチオン性キャリアユニットにコンジュゲートされていない、及び/または前記アニオン性ペイロードが、イオン相互作用によってのみ前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分と相互作用する、請求項73~80のいずれか1項に記載のミセル。
  82. 前記アニオン性ペイロードの半減期が、ミセルに取り込まれていない遊離アニオン性ペイロードの半減期と比較して延長される、請求項73~81のいずれか1項に記載のミセル。
  83. 前記ミセルにおける前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分の正電荷と前記アニオン性ペイロードの負電荷とのイオン比が、約2:1、約1.9:1、約1.8:1、約1.7:1、約1.6:1、約1.5:1、約1.4:1、約1.3:1、約1.2:1、約1:1、約1:1.1、約1:1.2、約1:1.3、約1:1.4、約1:1.5、約1:1.6、約1:1.7、約1:1.8、約1:1.9、または約1:2である、請求項73に記載のミセル。
  84. 前記ミセルにおける前記カチオン性キャリアユニットの前記カチオン性キャリア部分の正電荷と前記アニオン性ペイロードの負電荷とのイオン比が、約3:1、約2.9:1、約2.8:1、約2.7:1、約2.6:1、約2.5:1、約2.4:1、約2.3:1、約2.2:1、約2.1:1、約1:2.1、約1:2.2、約1:2.3、約1:2.4、約1:2.5、約1:2.6、約1:2.7、約1:2.8、約1:2.9、または約1:3である、請求項73に記載のミセル。
  85. 前記ミセルの直径が、約1nm~100nm、約10nm~約100nm、約10nm~約90nm、約10nm~約80nm、約10nm~約70nm、約20nm~約100nm、約20nm~約90nm、約20nm~約80nm、約20nm~約70nm、約30nm~約100nm、約30nm~約90nm、約30nm~約80nm、約30nm~約70nm、約40nm~約100nm、約40nm~約90nm、約40nm~約80nm、または約40nm~約70nmである、請求項73~84のいずれか1項に記載のミセル。
  86. 前記アニオン性ペイロードが核酸を含む、請求項73~85のいずれか1項に記載のミセル。
  87. 前記核酸が、mRNA、miRNA、miRNAスポンジ、タフデコイmiRNA、antimir、低分子RNA、rRNA、siRNA、shRNA、gDNA、cDNA、pDNA、PNA、BNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)、アプタマー、環状ジヌクレオチド、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項86に記載のミセル。
  88. 前記核酸が、少なくとも1つのヌクレオシドアナログを含む、請求項86または87に記載のミセル。
  89. 前記ヌクレオシドアナログが、ロックド核酸(LNA);2’-0-アルキルRNA;2’-アミノDNA;2’-フルオロDNA;アラビノ核酸(ANA);2’-フルオロANA、ヘキシトール核酸(HNA)、インターカレーティング核酸(INA)、拘束エチルヌクレオシド(cEt)、2’-0-メチル核酸(2’-OMe)、2’-0-メトキシエチル核酸(2’-MOE)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項88に記載のミセル。
  90. 前記核酸が、5~30ヌクレオチドの長さを有するヌクレオチド配列を含む、請求項86~89のいずれか1項に記載のミセル。
  91. 前記ヌクレオチド配列が、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、または26ヌクレオチドの長さである、請求項90に記載のミセル。
  92. 前記ヌクレオチド配列が、ホスホジエステル結合、リン酸トリエステル結合、メチルホスホン酸結合、ホスホロアミダート結合、ホスホロチオエート結合、及びそれらの組み合わせを含む骨格を有する、請求項90または91に記載のミセル。
  93. 前記核酸が、配列番号18(miR-485 3p阻害剤)に記載のヌクレオチド配列を含む、請求項86に記載のミセル。
  94. 請求項1~72のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニットと、アニオン性ペイロードと、を含む組成物。
  95. 請求項1~72のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニット、請求項73~93のいずれか1項に記載のミセル、請求項94に記載の組成物、及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
  96. 前記カチオン性キャリア部分を、前記架橋部分及び前記疎水性部分と連結することを含む、請求項1~72のいずれか1項に記載のカチオン性キャリアユニットを調製する方法。
  97. 水溶性ポリマーと標的化部分とをさらに連結する、請求項96に記載の方法。
  98. 溶液中で前記カチオン性キャリアユニットと前記アニオン性ペイロードとを、1:1のイオン比で混合することを含む、請求項73~93のいずれか1項に記載のミセルを調製する方法。
  99. 溶液中で前記カチオン性キャリアユニットと前記アニオン性ペイロードとを、2:1のイオン比で混合することを含む、請求項73~93のいずれか1項に記載のミセルを調製する方法。
  100. 溶液中で前記カチオン性キャリアユニットと前記アニオン性ペイロードとを、約1:3~約3:1のイオン比で混合することを含む、請求項73~93のいずれか1項に記載のミセルを調製する方法。
  101. 前記ミセルを精製することをさらに含む、請求項100に記載の方法。
  102. 疾患または状態の治療を必要とする対象の疾患または状態を治療する方法であって、請求項73~93のいずれか1項に記載のミセル、または請求項94のいずれか1項に記載の医薬組成物を前記対象に投与することを含む、前記方法。
  103. 前記ミセルのコア中の前記アニオン性ペイロードが、ミセルに組み込まれていない対応するアニオン性ペイロードよりも長い半減期を示す、請求項102に記載の方法。
  104. 前記対象が、哺乳動物である、請求項102または103に記載の方法。
  105. 神経変性疾患に罹患している対象の炎症を低減する方法であって、治療有効量の請求項73~93のいずれか1項に記載のミセルを前記対象に投与することを含む、前記方法。
  106. 神経変性疾患に罹患している対象の神経形成を回復及び/または誘導する方法であって、治療有効量の請求項73~93のいずれか1項に記載のミセルを前記対象に投与することを含む、前記方法。
  107. 神経変性疾患に罹患している対象の認知機能を改善する方法であって、治療有効量の請求項73~93のいずれか1項に記載のミセルを前記対象に投与することを含む、前記方法。
  108. 前記神経変性疾患が、アルツハイマー病である、請求項102~107のいずれか1項に記載の方法。
  109. アルツハイマー病に罹患している対象のアミロイドプラーク負荷を低減する方法であって、治療有効量の請求項73~93のいずれか1項に記載のミセルを前記対象に投与することを含む、前記方法。
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WO2018144022A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Farokhzad Omid C Particles as delivery systems
CN110156971A (zh) * 2018-02-13 2019-08-23 上海时莱生物技术有限公司 一种两亲性嵌段共聚物及其制备方法和纳米胶束载药系统
WO2019204799A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 University Of Pittsburgh -Of The Commonwealth System Of Higher Education Cationic amphiphilic polymers for codelivery of hydrophobic agents and nucleic acids
CN111632153B (zh) * 2020-06-23 2023-02-24 宁夏医科大学 一种化学基因药物共载的靶向纳米递药系统及其制备方法

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