JP6137834B2 - siRNAの標的化送達のための組成物 - Google Patents
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Description
式中、R1は標的化部分または立体安定化部分を含む。置換アルキル無水マレイン酸の例は、2-プロピオン酸-3-アルキル無水マレイン酸誘導体からなる。中性親水性2-プロピオン酸-3-アルキル無水マレイン酸誘導体は、中性親水性基の2-プロピオン酸-3-アルキル無水マレイン酸への2-プロピオン酸-3-アルキル無水マレイン酸γカルボキシル基を通じての結合により生成する。一つの態様において、アルキル基はメチル基からなる。
インビボでオリゴヌクレオチドを肝細胞に送達するための組成物であって、下記を含む組成物:
a)少なくとも20個の炭素原子を有する疎水性基に共有結合されているオリゴヌクレオチド;および
b)アミン含有モノマー、低級疎水性基含有モノマー、および高級疎水性基含有モノマーから合成されたターポリマーを含む、可逆的にマスクした標的化両親媒性ポリマーであって、pHに不安定な二置換マレアミド結合を介して該ポリマーに複数のガラクトース誘導体およびPEG基が個別に連結され、該pHに不安定な二置換マレアミド結合の切断がアミン基を生じ、それにより膜活性ポリアミンを生じる、ポリマー。
[本発明1002]
インビボでオリゴヌクレオチドを肝細胞に送達するための組成物であって、下記を含む組成物:
a)ガラクトーストリマーに共有結合されているオリゴヌクレオチド;および
b)アミン含有モノマー、低級疎水性基含有モノマー、および高級疎水性基含有モノマーから合成されたターポリマーを含む、可逆的にマスクした標的化両親媒性ポリマーであって、pHに不安定な二置換マレアミド結合を介して該ポリマーに複数のガラクトース誘導体およびPEG基が個別に連結され、該pHに不安定な二置換マレアミド結合の切断がアミン基を生じ、それにより膜活性ポリアミンを生じる、ポリマー。
[本発明1003]
インビボでRNA干渉ポリヌクレオチドを肝細胞に送達するための結合体送達システムであって、下記を含む送達システム:
式中、
Pは膜活性ポリアミンであり、
L 2 はpHに不安定な連結であり、
M 1 はガラクトース誘導体を含む電荷中性マスキング剤であり、
M 2 はポリエチレングリコールを含む電荷中性マスキング剤であり、
yおよびzは1よりも大きい整数であり、ここでyおよびzを合わせた値はPのアミンの50%よりも大きく、
NはRNA干渉ポリヌクレオチドであり、
Aはガラクトーストリマーまたは少なくとも20個の炭素原子を有する疎水性基であり、
M 1 およびM 2 の生理的にpHに不安定な連結L 2 を通じての結合による、Pアミンの50%よりも多くの修飾により、Pの正電荷は中和され、かつPの膜活性は可逆的に阻害され;かつ
pHの低下に反応してのL 2 の切断が、Pのアミンおよび膜活性を復旧する。
[本発明1004]
下記の段階を含む、RNAオリゴヌクレオチド送達組成物の製造法:
a)膜活性ポリアミンを形成する段階;
b)ガラクトース誘導体を含む電荷中性二置換無水マレイン酸を含む第一のマスキング剤を形成する段階;
c)ポリエチレングリコールを含む電荷中性二置換無水マレイン酸を含む第二のマスキング剤を形成する段階;
d)膜活性ポリアミンの膜活性を可逆的に阻害する段階であって、ここで阻害は、ポリアミンを第一および第二のマスキング剤と反応させ、それにより、生理的にpHに不安定な二置換マレアマート連結を介して複数のガラクトース誘導体および複数のポリエチレングリコールを膜活性ポリマーに連結させることにより、ポリアミン上のアミンの50%以上を修飾することからなる、段階;および
e)RNA干渉ポリヌクレオチドをガラクトーストリマーまたは少なくとも20個の炭素原子を有する疎水性基に連結する段階;
f)インビボでの投与に適した溶液中にRNA干渉ポリヌクレオチドおよび可逆的に阻害された膜活性ポリアミンを提供する段階。
[本発明1005]
RNA干渉ポリヌクレオチドが、DNA、RNA、dsRNA、RNA干渉ポリヌクレオチド、siRNA、およびmiRNAからなる群より選択される、本発明1001〜1004のいずれかの組成物。
[本発明1006]
肝細胞が肝実質細胞からなる、本発明1001〜1004のいずれかの組成物。
[本発明1007]
膜活性ポリマーが2つまたはそれ以上の異なるモノマーを含む、本発明1003または1004のいずれかの組成物。
[本発明1008]
膜活性ポリマーが、アミン含有モノマー、低級疎水性基モノマー、および高級疎水性基モノマーから構成される、本発明1007の組成物。
[本発明1009]
可逆的にマスクした膜活性ポリアミンが水溶性である、本発明1001〜1004のいずれかの組成物。
[本発明1010]
膜活性ポリアミンがランダムコポリマーである、本発明1001〜1004のいずれかの組成物。
[本発明1011]
ランダムコポリマーが、ポリ(ビニルエーテル)およびポリ(アクリラート)からなる群より選択される、本発明1010の組成物。
[本発明1012]
アミン含有モノマー、低級アルキルモノマー、および高級アルキルモノマーが、4〜8アミン含有モノマー:3〜5低級疎水性基モノマー:1高級疎水性基モノマーの比で存在する、本発明1001、1002、または1008のいずれかの組成物。
[本発明1013]
低級疎水性基がブチル基からなり、かつ高級疎水性基がオクタデシルまたはドデシル基からなる、本発明1012の組成物。
[本発明1014]
マスキング剤がポリアミン上のアミンの少なくとも70%に可逆的に連結している、本発明1001〜1004のいずれかの組成物。
[本発明1015]
マスキング剤がポリアミン上のアミンの少なくとも80%に可逆的に連結している、本発明1014の組成物。
[本発明1016]
可逆的に修飾されたポリマーがpH8で+30から-30mVのゼータ電位を有する、本発明1001〜1015のいずれかの組成物。
[本発明1017]
可逆的に修飾されたポリマーがpH8で+20から-20mVのゼータ電位を有する、本発明1016の組成物。
[本発明1018]
可逆的に修飾されたポリマーがpH8で+10から-10mVのゼータ電位を有する、本発明1017の組成物。
[本発明1019]
可逆的に修飾されたポリマーがpH8で0から-30mVのゼータ電位を有する、本発明1001〜1015のいずれかの組成物。
[本発明1020]
可逆的に修飾されたポリマーがpH8で0から-20mVのゼータ電位を有する、本発明1019の組成物。
[本発明1021]
可逆的に修飾されたポリマーがpH8で0から-10mVのゼータ電位を有する、本発明1020の組成物。
[本発明1022]
薬学的に許容される担体または希釈剤中で提供される、本発明1001〜1021のいずれかの組成物。
[本発明1023]
L 2 がマレアマート連結である、本発明1003の組成物。
[本発明1024]
L 2 が二置換マレアマート連結である、本発明1023の組成物。
[本発明1025]
NがAに生理的に不安定な連結L 1 を介して連結されている、本発明1003の組成物。
[本発明1026]
L 1 が、L 2 に直交する生理的に不安定な共有結合である、本発明1025の組成物。
[本発明1027]
Aが20個またはそれ以上の炭素原子を有する疎水性基を含む、本発明1003の組成物。
[本発明1028]
Aがガラクトーストリマーを含む、本発明1003の組成物。
[本発明1029]
ポリマーに連結されているガラクトース誘導体のPEGに対する比が1対05.〜2である、本発明1001〜1004のいずれかの組成物。
[本発明1030]
ガラクトース誘導体がN-アセチルガラクトサミンからなる、本発明1001〜1029のいずれかの組成物。
[本発明1031]
ガラクトーストリマーがN-アセチルガラクトサミントリマーからなる、本発明1002〜1030のいずれかの組成物。
本発明のさらなる目的、特徴、および利点は、添付の図面と一緒に読めば、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
(M1-L)x-P-(L-M2)yプラスN-T、
式中、NはRNAiポリヌクレオチドであり、Tはポリヌクレオチド標的化部分(20個以上の炭素原子を有する疎水性基またはガラクトースクラスターのいずれか)であり、Pは膜活性ポリアミンであり、かつマスキング剤M1は、マレアマート連結などの生理的に可逆的な連結Lを介してPに共有結合されている、アシアロ糖タンパク質受容体に対する親和性を有する標的化部分、ガラクトースまたはガラクトース誘導体を含む。Lの切断はポリアミンP上の非修飾アミンを復旧する。マスキング剤M2は任意である。存在する場合、M2は、マレアマート連結などの生理的に可逆的な連結Lを介してPに共有結合されている、親水性立体安定化部分である。xおよびyはそれぞれ整数である。その非修飾状態で、Pは膜活性ポリアミンである。送達ポリマー(M1-L)x-P-(L-M2)yは膜活性ではない。M1および任意にM2の結合によるPアミンの可逆的修飾は、Pの膜活性を可逆的に阻害または不活化し、Pの正味の正電荷を低減する。十分なマスキング剤をPに結合して、ポリマーの膜活性を阻害する。x+yは、任意のマスキング剤非存在下でのP上のアミンの量により判定して、ポリアミンP上のアミンの50%よりも大きい、より好ましくは60%よりも大きい、より好ましくは70%よりも大きい値を有する。可逆的連結Lの切断後、非修飾アミンが復旧し、それによりPをその非修飾、膜活性状態に戻す。可逆的連結Lの可逆的結合は、切断が所望の組織、臓器、または細胞下部位に存在するものなどの、所望の生理的条件において起こるように選択する。好ましい可逆的連結はpHに不安定な連結である。(M1-L)x-P-(L-M2)y、ASGPrを標的とする可逆的にマスクした膜活性ポリマー(マスクしたポリマー)、およびT-N、ポリヌクレオチド結合体を別々に合成または製造する。TもNもP、L、M1またはM2に直接または間接的に共有結合されていない。ポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチド結合体のマスクした、またはマスクしていないポリマーとの静電的また疎水性結合は、ポリヌクレオチドのインビボ肝送達に必要とされていない。マスクしたポリマーおよびポリヌクレオチド結合体は同じ容器または別々の容器で供給することができる。これらは投与の前に混合してもよく、同時投与してもよく、または逐次投与してもよい。
本発明のポリマーは両親媒性膜活性ポリアミンである。ポリマーはモノマーと呼ばれるより小さい単位を繰り返し結合することにより構築される分子である。ポリマーは単一のモノマーを用いるホモポリマーでもありえ、またはポリマーは複数の異なるモノマーを用いるコポリマーもしくはヘテロポリマーでもありうる。ポリマーの主鎖は、その結合がポリマー長の伸長のために必要とされる原子からなる。ポリマーの側鎖は、その結合がポリマー長の伸長のために必要とされない原子からなる。
両親媒性(amphipathic)、または両親媒性(amphiphilic)ポリマーは当技術分野において周知で、認められており、親水性(極性、水溶性)および疎水性(非極性、親油性、水不溶性)基または部分の両方を有する。
本明細書において用いられる膜活性ポリマーは、生体膜に対して以下の効果の1つまたは複数を誘導することができる、表面活性、両親媒性ポリマーである:非膜透過性分子が細胞に侵入する、もしくは膜を通過することを可能にする、膜の変化もしくは破壊、膜における孔形成、膜の分裂、または膜の破壊もしくは溶解。本明細書において用いられる膜、または細胞膜は、脂質二重層を含む。膜の変化または破壊は、以下の検定の少なくとも1つにおいてポリマーの活性により機能的に規定することができる:赤血球溶解(溶血)、リポソーム漏出、リポソーム融合、細胞融合、細胞溶解、およびエンドソーム放出。細胞膜の溶解を引き起こしうる膜活性ポリマーは、膜溶解性ポリマーとも呼ぶ。原形質膜よりもエンドソームまたはリソソームの破壊を優先的に引き起こすポリマーはエンドソーム溶解性と考えられる。膜活性ポリマーの細胞膜に対する効果は一時的でありうる。膜活性ポリマーは、膜に対する親和性を有し、二重層構造の変性または変形を引き起こす。膜活性ポリマーは合成または非天然両親媒性ポリマーでありうる。
エンドソーム溶解性ポリマーは、pHの変化に反応して、エンドソームの破壊もしくは溶解を引き起こす、またはポリヌクレオチドもしくはタンパク質などの通常は細胞膜不透過性の化合物の、エンドソームもしくはリソソームなどの細胞内部の膜封入小胞からの放出を提供することができるポリマーである。エンドソーム溶解性ポリマーは、生理的に適切なpH範囲(通常はpH5.5〜8)にわたって、それらの物理化学的性質のシフトを起こす。このシフトは、電荷、疎水性、または親水性におけるシフトの結果としての、ポリマーの溶解性または他の化合物もしくは膜と相互作用する能力における変化でありうる。例示的エンドソーム溶解性ポリマーは、pHに不安定な基または結合を有する。したがって、マスキング剤がpHに不安定な結合を介してポリマーに結合している、可逆的にマスクした膜活性ポリマーは、エンドソーム溶解性ポリマーであると考えることができる。
本発明の両親媒性膜活性ポリアミンは、両親媒性膜活性ポリアミン(ランダムヘテロポリマー)を含む。
-(A)a-(B)b-
式中、Aは一級または二級アミン官能側基を含み、かつBは低級疎水性側基(2から約6個の炭素原子を含む)を含み、aおよびbは>0の整数である。合成を助けるために、フタルイミド保護またはBOC保護アミンモノマーなどの保護アミン含有モノマーを重合中に用いてもよい。アミン保護基は重合後に除去してアミンを生じる。中級または高級疎水性側基(7個以上の炭素原子)を含む、10%までのモノマーの組み込みが許容される。少量(<5%)のさらなるモノマー種の組み込みも許容される。例えば、ポリマーはさらなる反応性基含有モノマーを有していてもよい。反応性基含有モノマーを用いて、ポリマーの合成後に成分をポリマーに結合してもよい。モノマーは、重合反応に関与しない反応性基を有しうる。モノマーは、保護されている反応性基も有しうる。保護基は重合中の反応性基の反応を防止する。重合後、保護基を除去する。
-(A)a-(B)b-(C)c-
式中、Aは一級または二級アミン官能側基を含み、Bは低級疎水性側基(2から約6個の炭素原子を含む)を含み、かつCは高級疎水性側基(12個以上の炭素原子を含む)を含み、a、bおよびcは>0の整数である。合成を助けるために、フタルイミド保護またはBOC保護アミンモノマーなどの保護アミン含有モノマーを重合中に用いてもよい。アミン保護基は重合後に除去してアミンを生じる。少量(<5%)のさらなるモノマー種の組み込みが可能である。例えば、ポリマーはさらなる疎水性モノマーまたは反応性基含有モノマーを有していてもよい。反応性基含有モノマーを用いて、ポリマーの合成後に成分をポリマーに結合してもよい。モノマーは、重合反応に関与しない反応性基を有しうる。モノマーは、保護されている反応性基も有しうる。保護基は重合中の反応性基の反応を防止する。重合後、保護基を除去する。
ポリマーは1つまたは複数の切断可能な結合を有していてもよい。切断可能な結合が生理的条件下または細胞生理的条件下で自然に切断される場合、ポリマーは生分解性である。生分解性結合は主鎖中または側鎖中のいずれであってもよい。切断可能な結合が主鎖中にある場合、結合の切断はポリマー長の短縮および2つの分子の生成をもたらす。切断可能な結合が側鎖中にある場合、結合の切断はポリマーからの側鎖原子の消失をもたらす。膜活性ポリマーに対し、ポリマーの生分解はポリマーの膜活性の低減をきたすことになる。本明細書において用いられる生分解性なる用語は、ポリマーが酵素の作用により、加水分解作用により、および/または体内の他の類似のメカニズムにより、経時的に分解することを意味する。生分解性結合は、生物学的プロセスによって切断される結合であり、エステル、ホスホジエステル、特定のペプチド結合およびその組み合わせが含まれるが、それらに限定されるわけではない。エステルは加水分解を起こし、エステラーゼにより触媒的に切断もされる。ホスホジエステルはヌクレアーゼによって切断される。ペプチド結合はペプチダーゼによって切断される。特に、ポリマーからポリマー骨格が分解もしくは切断されるか、または側鎖(側基)が分解もしくは切断される。生分解性ポリマーにおける生分解性結合は、生理的条件下で、45分未満、45分よりも長い、2時間よりも長い、8時間よりも長い、24時間よりも長い、または48時間よりも長い半減期で切断されうる。生分解性ポリマーはインビボ送達のために有用であるが、ポリマーは水溶液中で十分なサイズのポリマーを生成するために、十分に安定でなければならない。同様に、生分解性結合の切断の速度は、マスキング剤をポリマーに結合するために用いる不安定な結合よりも遅くなければならない。好ましい態様において、生分解性ポリマーの分解はマスキング剤の切断よりも遅い速度で起こる。
本発明の送達ポリマーは、可逆的修飾が膜活性を阻害し、ポリアミンを中和して正電荷を低減し、ほぼ中性電荷のポリマーを生成し、細胞型特異的標的化を提供し、かつポリマーの非特異的相互作用を阻害する、可逆的に修飾した両親媒性膜活性ポリアミンを含む。ポリアミンはポリアミン上のアミンの可逆的修飾を通じて可逆的に修飾する。
式中、R1はメチル(-CH3)基、エチル(-CH2CH3)基、またはプロピル(-CH2CH2CH3)基などのアルキル基であり(置換アルキル無水マレイン酸を形成する)、かつR2はアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)標的化部分または立体安定化部分を含む。
本明細書において用いられる立体安定化部分は、立体安定化部分を含まないポリマーに比べて、それが結合しているポリマーの分子内または分子間相互作用を防止または阻害する、非イオン性親水性ポリマー(天然、合成、または非天然のいずれか)である。立体安定化部分は、それが結合しているポリマーが静電相互作用に参加することを妨害する。静電相互作用は、正電荷と負電荷との間の引力による、複数の物質の非共有結合である。立体安定化部分は血液成分との相互作用を阻害し、したがって細網内皮系によるオプソニン作用、食作用、および取り込みを阻害することができる。したがって、立体安定化部分は、それらが結合している分子の循環時間を延長することができる。立体安定化部分はポリマーの凝集も阻害しうる。好ましい立体安定化部分はポリエチレングリコール(PEG)またはPEG誘導体である。本明細書において用いられる好ましいPEGは、約1〜500のエチレングリコールモノマー、2〜20のエチレングリコールモノマー、5〜15のエチレングリコールモノマー、または約10のエチレングリコールモノマーを有しうる。本明細書において用いられる好ましいPEGは、約85〜20,000ダルトン(Da)、約200〜1000Da、約200〜750Da、または約550Daの分子量平均も有しうる。本明細書において用いられる立体安定化部分は水溶液中で、立体安定化部分を含まないポリマーに比べて、それが結合しているポリマーの分子内または分子間相互作用を防止または阻害する。
標的化部分または基は、それらが結合している結合体の薬物動態または生体分布特性を増強して、結合体の細胞特異的分布および細胞特異的取り込みを改善する。ガラクトースおよびガラクトース誘導体は、肝実質細胞表面上で発現されるアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)へのそれらの結合を通じて、インビボで分子を肝実質細胞へと標的化させるために用いられてきた。本明細書において用いられるASGPr標的化部分は、ガラクトースおよびガラクトースと等しいか、またはそれよりも大きいASGPrへの親和性を有するガラクトース誘導体を含む。ガラクトース標的化部分のASGPrへの結合は、送達ポリマーの肝実質細胞への細胞特異的標的化および送達ポリマーの肝実質細胞へのエンドサイトーシスを促進する。
ゼータ電位は、懸濁液中の粒子が示す物理的性質であり、表面電荷に密接に関連している。水性媒質中で、試料のpHはゼータ電位に影響をおよぼす最も重要な因子の1つである。電荷が塩基/酸のプロトン化/脱プロトン化に基づいている場合、電荷はpHに依存する。したがって、ゼータ電位の値が意味を持つためには、溶液の状態、特にpHを含まなければならない。典型的な粒子について、ゼータ電位の大きさはコロイド系の潜在的安定性の指標となる。懸濁液中のすべての粒子が大きい負または正のゼータ電位を有する場合、これらは互いに反発する傾向があり、粒子が一緒になる傾向はないであろう。しかし、粒子が低いゼータ電位値を有する場合、粒子が一緒になって凝集するのを防ぐ力はないであろう。典型的な粒子の安定懸濁液と不安定懸濁液との間の一般的境界線は、一般には+30または-30mVのいずれかとされる。+30mVよりも正または-30mVよりも負のゼータ電位を有する粒子は通常は安定と考えられる。記載の発明の送達ポリマーは、生理的塩およびpH8で20mVから-20mVのゼータ電位を示すが、水溶液中でコロイドとして安定であり、凝集しない。
連結またはリンカーは、関心対象の1つの化学基または区分を関心対象のもう一つの化学基または区分に、1つまたは複数の共有結合を介して連結する、2つの原子間の接続である。例えば、連結はマスキング剤をポリマーに接続することができる。連結の形成は2つの別々の分子を1つの分子に接続することもあり、または同じ分子内の2つの原子を接続することもある。連結は中性電荷でもよく、または正もしくは負の電荷を有していてもよい。可逆的または不安定な連結は可逆的または不安定な結合を含む。連結は任意に2つのつなぎ合わせた原子間の距離を延ばすスペーサーを含んでいてもよい。スペーサーは連結に柔軟性および/または長さをさらに加えうる。スペーサーには、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アラルケニル基、アラルキニル基が含まれるが、それらに限定されるわけではなく;これらはそれぞれ1つまたは複数のヘテロ原子、複素環、アミノ酸、ヌクレオチド、および糖類を含みうる。スペーサー基は当技術分野において周知で、前述のリストは本発明の範囲を制限する意図はない。
段階重合において、重合は段階的様式で起こる。ポリマーの伸長はモノマー、オリゴマー、およびポリマーの間の反応によって起こる。同じ反応がずっと起こるため開始剤は必要ではなく、末端基がなお反応性であるように停止段階はない。重合速度は官能基が消費されるにつれて低下する。
連鎖反応重合において、ポリマーの伸長は限られた数の伸長中の鎖へのモノマー単位の連続的付加により起こる。開始および成長メカニズムは異なり、典型的には連鎖停止段階がある。連鎖重合反応はラジカル、アニオン、またはカチオン重合でありうる。連鎖重合のためのモノマーはビニル、ビニルエーテル、アクリラート、メタクリラート、アクリルアミド、およびメタクリルアミド基を含む群より選択されうる。連鎖重合はサイクルまたは開環重合によって達成することもできる。ペルオキシド、ヒドロキシペルオキシド、および2,2'-アゾビス(-アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(AAP)などのアゾ化合物を含むが、それらに限定されるわけではない、いくつかの異なる型のフリーラジカル開始剤を用いることができる。
発明者らは、RNAiポリヌクレオチドの疎水性基またはガラクトースクラスターいずれかであるポリヌクレオチド標的化部分への結合、およびRNAiポリヌクレオチド結合体の前述の送達ポリマーとの同時投与は、インビボでのRNAiポリヌクレオチドの肝細胞、特に肝実質細胞への効率的、機能的送達を提供することを見いだした。機能的送達とは、RNAiポリヌクレオチドが細胞に送達され、予期される生物活性である遺伝子発現の配列特異的阻害を有することを意味する。哺乳動物の脈管構造に投与された、ポリヌクレオチドを含む多くの分子は、通常は肝臓によって体から排出される。ポリヌクレオチドが体からの除去のために分解またはそれ以外に処理され、ポリヌクレオチドが遺伝子発現の配列特異的阻害を引き起こさない、肝臓によるポリヌクレオチドのクリアランスは、機能的送達とは考えない。
薬理学および毒性学において、投与経路は薬物、液体、毒、または他の物質を体に接触させる道である。一般に、哺乳動物を治療するための薬物および核酸の投与法は当技術分野において周知で、本発明の組成物の投与に適用することができる。本発明の化合物は、任意の適切な経路を介して、最も好ましくは非経口により、その経路に適切に合わせて作られた製剤で投与することができる。したがって、本発明の化合物は、注射により、例えば、静脈内、筋肉内、皮内、皮下、または腹腔内投与することができる。したがって、本発明は、薬学的に許容される担体または賦形剤を含む薬学的組成物も提供する。
RNAiポリヌクレオチドを研究目的のため、または細胞において治療的である変化を生じるために送達してもよい。RNAiポリヌクレオチドのインビボ送達は、研究試薬のため、ならびに様々な治療、診断、標的確認、ゲノム発見、遺伝子工学、および薬理ゲノミクス適用のために有用である。発明者らは、肝実質細胞における内因性遺伝子発現の阻害をもたらすRNAiポリヌクレオチド送達を開示してきた。ポリヌクレオチドの送達後に測定したレポーター(マーカー)遺伝子発現のレベルは、他のポリヌクレオチド送達後の遺伝子発現が同様のレベルであるとの合理的な予想を示している。当業者により有益と考えられる治療のレベルは疾患ごとに異なる。例えば、血友病AおよびBはそれぞれX連鎖第VIIIおよび第IX凝固因子の欠失によって引き起こされる。これらの臨床経過は第VIIIまたは第IX因子の通常の血清レベルのパーセンテージによって大きく影響される:<2%、重度;2〜5%、中等度;および5〜30%軽度。したがって、重度患者における循環因子の通常レベルの1%から2%への上昇は有益であると考えることができる。6%よりも高いレベルは自然出血を防止するが、手術または傷害に続発するものは防止しない。同様に、遺伝子の阻害は治療的利益を提供するために100%である必要はない。遺伝子療法の当業者であれば、マーカー遺伝子の結果の十分なレベルに基づき、疾患に特異的な遺伝子発現の有益なレベルを合理的に予想するであろう。血友病の例において、マーカー遺伝子が発現されて第VIII因子の通常レベルの2体積%に匹敵するレベルでタンパク質を生じる場合、第VIII因子をコードする遺伝子も同様のレベルで発現されるであろうと合理的に予期することができる。したがって、レポーターまたはマーカー遺伝子は一般に細胞内タンパク質の発現の有用な代表例として役立つ。
実施例1. ポリ(ビニルエーテル)ランダムコポリマー
A. アミン含有モノマーの組み込みのためのビニルエーテルモノマー
2-ビニルオキシエチルフタルイミドを、2-クロロエチルビニルエーテル(25g、0.24mol;CAS #110-75-8)およびフタルイミドカリウム(25g、0.135mol;CAS #1074-82-4)を100℃のN,N-ジメチルホルムアミド(DMF、75ml)中、相転移触媒として臭化テトラn-ブチルアンモニウム(0.5g;CAS #1643-19-2)を用いて反応させることにより調製した。この溶液を6時間加熱し、次いで水中で粉砕し、ろ過した。次いで、この固体をメタノールから2回再結晶して、白色結晶を得た。
Xmol%アミン保護ビニルエーテル(例えば、2-ビニルオキシエチルフタルイミド)を乾燥器で乾燥した丸底フラスコの窒素雰囲気下、無水ジクロロメタン中に加える。この溶液にYmol%低級疎水性基(例えば、プロピル、ブチル)ビニルエーテルおよび任意にZmol%高級疎水性基(例えば、ドデシル、オクタデシル)ビニルエーテルを加える(図1)。溶液を-50から-78℃の浴に入れ、2-ビニルオキシエチルフタルイミドを沈澱させる。この溶液に10mol%BF3・(OCH2CH3)2を加え、-50から-78℃で2〜3時間反応を進行させる。メタノール中の水酸化アンモニウム溶液を加えて重合を停止する。ポリマーを減圧下で乾燥し、次いで1,4-ジオキサン/メタノール(2/1)に加える。フタルイミドに対し20mol当量のヒドラジンを加えて、アミンから保護基を除去する。溶液を3時間還流し、次いで減圧下で乾燥する。得られた固体を0.5mol/L HClに溶解し、15分間還流してポリマーの塩酸塩を生成し、蒸留水で希釈し、さらに1時間還流する。次いで、溶液をNaOHで中和し、室温(RT)まで冷却し、分子セルロースチューブに移し、蒸留水に対して透析し、凍結乾燥する。ポリマーをサイズ排除または他のクロマトグラフィを用いてさらに精製することもできる。ポリマーの分子量を、分析用サイズ排除クロマトグラフィおよび多角光散乱によるサイズ排除クロマトグラフィ(SEC-MALS)を含む、標準的手順によりカラムを用いて推定する。
アミン/ブチル/オクタデシルポリ(ビニルエーテル)ターポリマーを、2-ビニルオキシエチルフタルイミド(5g、23.02mmol)、ブチルビニルエーテル(0.665g、6.58mmol)、およびオクタデシルビニルエーテル(0.488g、1.64mmol)モノマーから合成した。2-ビニルオキシエチルフタルイミドを、磁気撹拌子を含む乾燥器で乾燥した200mL丸底フラスコのアルゴン雰囲気下、36mLの無水ジクロロメタン中に加えた。この溶液にブチルビニルエーテルおよびn-オクタデシルビニルエーテルを加えた。モノマーを室温(RT)で完全に溶解し、澄明な均質溶液を得た。次いで、澄明溶液を含む反応容器を、ACS等級の変性アルコールおよびエチレングリコールの1:1溶液にドライアイスを加えて作った-50℃の浴に入れ、フタルイミドモノマーの目に見える沈澱を形成させた。約1.5分間冷却した後、BF3・(OCH2CH3)2(0.058g、0.411mmol)を加えて、重合反応を開始した。フタルイミドモノマーは重合開始後に溶解した。-50℃で3時間反応を進行させた。メタノール中1%水酸化アンモニウム5mLを加えて重合を停止した。次いで、溶媒をロータリーエバポレーションで除去した。
ポリ(アクリラート)およびポリ(メチルアクリラート)ヘテロポリマーを一般的なフリーラジカル反応スキームを用いて合成してもよい(本明細書において用いられるポリ(メタクリラート)ポリアミンはポリ(アクリラート)ポリアミン属の亜属である):
式中、Rは独立に水素またはメチル基であり、Xはポリマー中に所望の比で存在する所望のモノマー側基である。
BOC保護アミン含有モノマー(M):
式中、n=1〜4であり、BOC保護基の除去により一級アミンが生じる。
低級疎水性基モノマー(N):
式中、n=1〜5であり、1つまたは複数の炭素は不飽和であってもよい。
高級疎水性基モノマー(O):
式中、n=8〜24であり、1つまたは複数の炭素は不飽和であってもよい。
R、R'、およびR''は独立に水素またはメチルであり
x=2、3、または4であり
y=0、1、2、3、4、または5[メチル(C1)〜ヘキシル(C6)]であり
z=≧8の整数[デシル(C10)またはそれ以上]であり
a、b、およびdはポリマーが所望の比の前述のモノマーを有するように選択した整数である。
2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(AIBN、ラジカル開始剤)、アセトニトリル、およびジオキサンはSigma Aldrichから購入した。アクリラートおよびメタクリラートモノマーをろ過して阻害剤を除去した。3-(BOC-アミノ)1-プロパノール(TCI)を塩化アクリロイル(CAS 814-68-6)と反応させて、BOC-アミノプロピルアクリラート(BAPA)を生成した。
BAPA(9.739mmol)(A)、メタクリル酸ブチル(3.478mmol)(B)、およびメタクリル酸オクタデシル(0.6957mmol)(D)を、撹拌子を備えた20mL反応チューブに加えた。アセトニトリル(16ml)と、続いてAIBN(0.4174mmol)を加えた。2回の反応を並行して行うために、前述の段階を繰り返した。反応混合物をN2で30分間パージした。次いで、反応チューブに栓をし、油浴に移し、60℃で3時間加熱した。チューブを取り出し、内容物を合わせた。粗製ポリマーを脱イオン水中で沈澱させ、ニートトリフルオロ酢酸(40ml)と1.5時間反応させて、BOC保護基を除去し、一級アミンおよび水溶性膜活性ポリ(アクリラート)ポリアミンを生成した。200mLの脱イオンH2O(dH2O)を反応混合物に加え、溶液を3500MWカットオフセルロースチューブに移し、高塩に対して24時間と、次いでdH2Oに対して18時間透析した。内容物を蒸発乾固し、100mLのdH2Oに溶解し、凍結乾燥した。乾燥したポリマーを50%MeOH/100mMギ酸アンモニウム/0.2%ギ酸溶液に25mg/mlで溶解した。粗製ポリマー溶液(250mg、10ml)の3回の注入分を、S-200セファクリル担体で、XK50/30cmカラムを5.0ml/分の流速で用いて精製した。カラムを充填し、製造者の指示に従って用いた。(GE Healthcare、説明書56-1130-82 Al、52-2086-00 AH)。ポリマー溶出はShimadzu RID-10A屈折率コレクターを用いて検出した。23分から28分までの分画を集め、各注入ごとに合わせた。溶媒を蒸発させ、精製したポリマーを2回凍結乾燥した。
BAEEA(A)(11.13mmol)、メタクリル酸ブチル(B)(2.086mmol)、およびアクリル酸オクタデシル(D)(0.6957mmol)を、撹拌子を備えた20mL反応チューブに加えた。ジオキサン(16ml)と、続いてAIBN(0.4174mmol)を加えた。2回の反応を並行して行うために、前述の段階を繰り返した。反応混合物をN2で30分間パージした。次いで、反応チューブに栓をし、油浴に移し、60℃で3時間加熱した。チューブを取り出し、内容物を合わせた。ジオキサンをロータリーエバポレーションおよび高減圧により蒸発させ、粗製ポリマーを89.8%ジクロロメタン/10%テトラヒドロフラン/0.2%トリエチルアミン溶液に70mg/mlで溶解した。粗製ポリマー溶液(700mg、10ml)の3回の注入分を、Jordi gelジビニルベンゼン104Åカラム(内径:22mm、長さ:500mm)を5.0ml/分の流速で用いて精製した。ポリマー溶出はShimadzu RID-10A屈折率コレクターを用いて検出した。15.07分〜17.13分の分画を集めて合わせた。溶媒をロータリーエバポレーションにより蒸発させた。
BAPA(A)(8.40mmol)およびメタクリル酸エチル(B)(2.10mmol)を、撹拌子を備えた15mL反応チューブに加えた。アセトニトリル(11.5ml)と、続いてAIBN(0.315mmol)を加えた。2回の反応を並行して行うために、前述の段階を繰り返した。反応混合物をN2で30分間パージした。次いで、反応チューブに栓をし、油浴に移し、60℃で3時間加熱した。チューブを取り出し、内容物を合わせた。アセトニトリルをロータリーエバポレーションおよび高減圧により蒸発させ、粗製ポリマーを74.8%ジクロロメタン/25%テトラヒドロフラン/0.2%トリエチルアミン溶液に50mg/mlで溶解した。粗製ポリマー溶液(500mg、10ml)の3回の注入分を、Jordi gelフッ化ジビニルベンゼン104Åカラム(内径:22mm、長さ:500mm)を5.0ml/分の流速で用いて精製した。ポリマー溶出はShimadzu RID-10A屈折率コレクターを用いて検出した。17.16分〜19.18分の分画を集めて合わせた。溶媒をロータリーエバポレーションにより蒸発させた。精製したBOC保護ポリマーを氷酢酸中2M HCl(7ml)と1.5時間反応させて、BOC保護基を除去し、アミンを生成した。40mLのdH2Oを反応混合物に加え、溶液を3500MWカットオフセルロースチューブに移し、高塩に対して24時間と、次いでdH2Oに対して18時間透析した。内容物を蒸発乾固し、30mLのdH2Oに溶解し、2回凍結乾燥した。
実施例2. DW1360の特徴付け
A. 両親媒性分析
1,6-ジフェニル-1,3,5-ヘキサトリエン(DPH、Invitrogen)蛍光(λex=350nm;λem=452nm)は疎水性環境で増強される。この蛍光を用いてDW1360ポリマーを分析した。0.5μM(最終濃度)DPHを0.5mLの50mM HEPES緩衝液、pH8.0中10μgのDW1360に加えた。次いで、DPHの蛍光を測定することにより、溶液を疎水性環境におけるDPH蓄積について試験した。結合体存在下でのDPH蛍光の増大は、ポリマーによる疎水性環境の形成を示す。
ポリマー分子量(質量)(MW)を、バッチモードでのoptilab rEXと一緒にWyatt Dawn Heleos IIで分析して求めた。ポリマーを様々な濃度で適切な溶媒に加え、それぞれをWyattシステムにロードした。次いで、Astraソフトウェアで濃度の関数としての屈折率の変化を計算し(dn/dc)、これをZimmプロットで用いてMWを計算した。精製したDW1360について求めた平均分子量は4000〜6000Daであった。精製したアクリラートポリマーの平均分子量は約100〜120kDaであった。
ポリマーのゼータ電位をMalvern Zetasizerナノシリーズ(Nano ZS)機器を用いて測定した。CDMマスクポリマーのゼータ電位は0から-30mVの間で変動し、0から-20mVの間がより多かった。ゼータ電位は残留HEPESでpH8に緩衝化した等張グルコース中で測定した。pH7では、結合体はアミンの一部のプロトン化によりいくらかの正電荷を獲得すると予想される。
DW1360ポリマーを前述のとおりに合成し、続いて14重量当量のHEPES塩基および7重量当量のCDM-NAGとCDM-PEGとの重量比2:1の混合物(平均11単位)で処理した。1時間後、無水マレイン酸誘導体処理した結合体のアミン含量を、100mM NaHCO3中のトリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)で処理することにより測定した。マレイン酸修飾していない結合体に対して規準化すると、修飾アミンの量は全体の約75%であると定量された。この修飾の程度は加える無水マレイン酸の量を変えるか、または反応条件を変更することで変動しうる。
10mgの卵ホスファチジルコリンを、100mMカルボキシフルオレセイン(CF)および10mM HEPES、pH7.5を含む緩衝液1mLで水和した。次いで、リポソームを孔径100nmのポリカーボネートフィルター(Nucleopore, Pleasanton, CA)を通して押し出した。捕捉されていないCFを、Sepharose 4B-200を用い、pH8の10mM HEPESおよび0.1mol/L NaClで溶出するサイズ排除クロマトグラフィにより除去した。一定量200μLのCFロードリポソームを等張緩衝液1.8mLに加えた。小胞懸濁液に0.25μgのポリマーを加えた30分後、蛍光(λ ex=488、λ em=540)を測定した。各実験終了時に、1%Triton X-100溶液40μlを加えて小胞を破壊し、最大溶解を判定した。
実施例3. マスキング剤
A. 2-プロピオン酸-3-メチル無水マレイン酸マスキング剤前駆体(カルボキシジメチル無水マレイン酸またはCDM)の合成
無水テトラヒドロフラン50mL中の水素化ナトリウム(0.58g、25mmol)の懸濁液に2-ホスホノプロピオン酸トリエチル(7.1g、30mmol)を加えた。水素ガスの発生停止後、無水テトラヒドロフラン10mL中の2-オキソグルタル酸ジメチル(3.5g、20mmol)を加え、30分間撹拌した。次いで、水10mLを加え、テトラヒドロフランをロータリーエバポレーションにより除去した。得られた固体と水との混合物をエチルエーテル3×50mLで抽出した。エーテル抽出物を合わせ、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮して、淡黄色油状物を得た。油状物をシリカゲルクロマトグラフィで、エーテル:ヘキサン=2:1で溶出して精製し、4g(収率82%)の純粋なトリエステルを得た。次いで、このトリエステルを、水酸化カリウム4.5g(5当量)を含む水およびエタノールの50/50混合物50mLに溶解することにより、2-プロピオン酸-3-メチル無水マレイン酸を生成した。この溶液を1時間加熱還流した。次いで、エタノールをロータリーエバポレーションにより除去し、溶液を塩酸でpH2まで酸性化した。次いで、この水溶液を酢酸エチル200mLで抽出し、分離し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮して、白色固体を得た。次いで、この固体をジクロロメタンおよびヘキサンから再結晶して、2g(収率80%)の2-プロピオン酸-3-メチル無水マレイン酸を得た。
最も広く研究された肝実質細胞標的化リガンドはガラクトースに基づいており、これは肝実質細胞上のアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)によって結合される。ガラクトースまたはガラクトース誘導体の結合は、オリゴ糖のキトサン、ポリスチレン誘導体、およびポリアクリルアミドHPMAを含む、少数の水溶性が高く、非荷電のポリマーの肝実質細胞標的化を促進することが明らかにされている。ASGPr標的化基は、ラクトース、すなわちガラクトース-グルコース二糖を用い、グルコース残基の修飾を介して、容易に生成される。ラクトビオン酸(LBA、グルコースが酸化されてグルオン酸となっている、ラクトース誘導体)は、標準のアミドカップリング技術を用いて、無水マレイン酸に容易に組み込まれる。
塩化メチレン50mL中のCDM(300mg、0.16mmol)の溶液に塩化オキサリル(2g、10重量当量)およびジメチルホルムアミド(5μl)を加えた。反応を終夜進行させ、その後過剰の塩化オキサリルおよび塩化メチレンをロータリーエバポレーションにより除去して、CDM酸塩化物を得た。酸塩化物を塩化メチレン1mLに溶解した。この溶液に、塩化メチレン10mL中の、CDM-PEGについてはポリエチレングリコールモノメチルエーテル(MW平均550)またはCDM-NAGについては(アミノエトキシ)エトキシ-2-(アセチルアミノ)-2-デオキシ-β-D-ガラクトピラノシド(すなわち、アミノビスエトキシル-エチルNAG)1.1モル当量、およびピリジン(200μl、1.5当量)を加えた。次いで、溶液を1.5時間撹拌した。次いで、溶媒を除去し、得られた固体を水5mLに溶解し、0.1%TFA水/アセトニトリル勾配を用いての逆相HPLCにより精製した。
実施例4. 膜活性ポリアミンの可逆的修飾/マスキング;すなわち、膜活性ポリマーのCDM-NAGまたはCDM-NAGプラスCDM-PEGの混合物による修飾
等張グルコース中の膜活性ポリアミン(例えば、前述のDW1360)xmgの溶液にHEPES遊離塩基14xmgと、続いてCDM-NAG 7xmgまたはCDM-NAG 2.3xmgおよびCDM-PEG 4.6xmgの混合物のいずれか、合計7xの二置換無水マレイン酸マスキング剤を加えた。次いで、動物への投与の前に、溶液を室温で少なくとも30分間インキュベートした。CDM-NAGまたはCDM-PEGのポリアミンとの反応により下記を得た:
式中、Rはポリマーであり、R1はASGPr標的化部分または立体安定化部分を含む。無水物とポリマーアミンとの間の反応において生じた無水物カルボキシルは、予想された電荷の約1/20を示した(Rozema et al. Bioconjugate Chemistry 2003)。したがって、膜活性ポリマーは、高度に負に荷電したポリアニオンに変換されるのではなく、有効に中和される。
実施例5. RNAiポリヌクレオチド-標的化部分結合体
A. siRNA-疎水性物質結合体
様々な疎水性基をsiRNA分子の3'または5'末端に、当技術分野において標準の技術を用いて共有結合した。
GalNAcクラスターを、3つのGalNAc PEG3基をジリシン分枝点上のアミンに結合することにより作成した。次いで、ジリシン上のカルボキシル基をsiRNAなどのRNAiポリヌクレオチドへの共有結合のために利用可能である。
実施例6. インビボでのRNAiポリヌクレオチドの投与、および肝実質細胞への送達
RNAiポリヌクレオチド結合体およびマスクしたポリマーを前述のとおりに合成した。6から8週齢のマウス(C57BL/6またはICR系統、それぞれ約18〜20g)をHarlan Sprague Dawley(Indianapolis IN)から入手した。マウスを注射前に少なくとも2日間収容した。給餌はHarlan Teklad Rodent Diet(Harlan, Madison WI)で適宜行った。RNAiポリヌクレオチド結合体およびマスクしたポリマーを前述のとおりに合成した。マウスに送達ポリマーの溶液0.2mLおよびsiRNA結合体0.2mLを尾静脈に注射した。ポリマーおよびsiRNAの同時注射のために、注射前にsiRNA結合体を修飾ポリマーに加え、全量0.4mlを注射した。組成物は生理的条件において可溶性かつ非凝集性であった。ポリマーおよびsiRNAを別々に注射するために、ポリマーを製剤溶液0.2mL中で注射し、siRNAを等張グルコース0.2mL中で注射した。溶液を尾静脈内への注入により注射した。他の血管への注射、例えば、眼窩後注射も等しく有効であった。
マウスを4時間(ラットの場合は16時間)絶食させた後、顎下出血により血清を採取した。血清ApoBタンパク質レベルを標準のサンドイッチELISA法により求めた。簡単に言うと、ポリクローナルヤギ抗マウスApoB抗体およびウサギ抗マウスApoB抗体(Biodesign International)を、それぞれ捕捉および検出抗体として用いた。HRP結合ヤギ抗ウサギIgG抗体(Sigma)を後で適用し、ApoB/抗体複合体を結合した。次いで、テトラメチル-ベンジジン(TMB、Sigma)発色の吸光度をTecan Safire2(Austria, Europe)マイクロプレート読み取り器により450nmで測定した。
マウスからの血漿試料を、標準の手順に従い、0.109mol/Lクエン酸ナトリウム抗凝固剤(1体積)を含むマイクロ遠沈管への顎下出血により血液(9体積)を採取して調製した。血漿中のF7活性を、BIOPHEN VIIキット(Hyphen BioMed/Aniara, Mason, OH)を製造者の推奨に従って用いる発色法により測定する。発色の吸光度をTecan Safire2マイクロプレート読み取り器を用いて405nmで測定した。
siRNAおよび送達ポリマーを、示した用量のsiRNAおよびポリマーを用い、前述のとおりに調製し、投与した。
siRNA-コレステロール結合体およびマスクしたDW1360送達ポリマーの同時投与は、血清ApoBタンパク質レベルの低下を引き起こし、siRNAの肝実質細胞への送達およびapoB遺伝子発現の阻害を示していた。効率的な送達は、送達ポリマーおよびRNAiポリヌクレオチドへのコレステロール結合の両方を必要とした(表1、図2)。5mg/kgまでの非結合siRNAでは有意なノックダウンは観察されなかった。さらに、疎水性基はsiRNAの5'または3'末端のいずれかに結合することができた。
a等張グルコース溶液を注射した対照群(n=3)に対するノックダウンパーセント。
bICRマウス
DW1360送達ポリマーの同時投与を用いての、siRNAの肝実質細胞への効率的送達は、siRNAが約20個またはそれ以上の炭素原子を有する疎水性基に結合していることが必要であった(表2、図3)。炭素原子20個未満の疎水性標的化部分を有するsiRNA-疎水性物質結合体は、段々と効率が低くなる機能的送達を示した。6個またはそれ以下の炭素を有する疎水性物質標的化部分は無効であった。送達効率は、炭素原子20個を超える疎水性物質標的化部分のサイズを増大することにより、有意に改善されることはなかった。
a等張グルコース溶液を注射した対照群(n=3)に対するノックダウンパーセント。
bsiRNAに結合した疎水性基における炭素原子の数
cC57BL/6マウス
インビボでの標的遺伝子発現のノックダウンはsiRNA用量に依存する。マウスの治療において、1.25mg/kgを超えるsiRNA用量の投与はインビボでの標的遺伝子ノックダウンを改善しなかった(表3、図4)。しかし、0.25mg/kgという低い用量は、送達ポリマーと同時投与した場合に、マウスにおける標的遺伝子発現の有意なノックダウンを提供した。
a等張グルコース溶液を注射した対照群(n=3)に対するノックダウンパーセント。
bC57BL/6マウス
マウスの治療において、約12.5mg/kgの送達ポリマーの投与は、標的遺伝子阻害によって明示されるとおり、最大またはほぼ最大のRNAiポリヌクレオチド送達を提供した(表4、図5)。標的遺伝子のノックダウンはポリマー用量によって影響を受ける。過剰のsiRNA結合体は十分な送達のためのポリマー非存在下では標的遺伝子ノックダウンを改善しなかった。
a等張グルコース溶液を注射した対照群(n=3)に対するノックダウンパーセント。
bICRマウス
cC57BL/6マウス
RNAiポリヌクレオチド-疎水性物質標的化部分結合体および送達ポリマーを動物に逐次投与してもよい。RNAiポリヌクレオチド-疎水性標的化部分結合体に対し、RNAi結合体を送達ポリマーの投与前30分以内に投与してもよい。同様に、RNAiポリヌクレオチド-疎水性標的化部分結合体に対し、送達ポリマーをRNAi結合体の投与前2時間以内に投与してもよい(表5)。
a等張グルコース溶液を注射した対照群(n=3)に対するタンパク質パーセント。
可逆的にマスクした両親媒性膜活性ポリ(アクリラート)ポリアミンは有効な送達ポリマーとして機能する。ポリ(アクリラート)ポリマーを前述のとおりに調製し、DW1360送達ポリマーについて記載したとおりに、マウスにsiRNA-コレステロール結合体と同時投与した。ポリ(アクリラート)送達ポリマーは、血清ApoB低下によって示されるとおり、インビボで肝実質細胞へのsiRNAの送達を促進する上で有効であった(表6)。効率的な送達は、送達ポリマーおよびRNAiポリヌクレオチドへのコレステロール結合の両方を必要とした。
第VII因子siRNA-コレステロール結合体およびマスクしたDW1360送達ポリマーの同時投与は、LDL受容体ノックアウトマウスおよびリポタンパク質受容体関連タンパク質/LDL受容体二重ノックアウトマウスにおいて血清第VII因子タンパク質レベルの低下を引き起こした。したがって、siRNA-コレステロールは、LDL粒子、LDL受容体またはリポタンパク質受容体関連タンパク質以外の手段によって肝実質細胞に標的化させられる(表7)。
aタンパク質相対パーセント
保存および輸送を改善するために、送達ポリマーを凍結乾燥しうるかどうかを試験するために、溶液中の送達ポリマーを凍結し、凍結乾燥器の高減圧下に置いた。16時間後、試料は結晶性粉末となり、これを次いで脱イオン水の添加により再度溶解した。再度溶解したポリマー試料にsiRNA(5'コレステロールapoB)を加え、試料を注射した。凍結乾燥は送達ポリマーに対して有害な影響を示さなかった。
実施例8. siRNA-ガラクトースクラスター結合体をマスクしたDW1360送達ポリマーと同時投与して用いる、インビボでのsiRNAの肝実質細胞への送達
siRNAおよび送達ポリマーを、示した用量のsiRNAおよびポリマーを用い、前述のとおりに調製し、投与した。
siRNA-ガラクトースクラスター結合体およびマスクしたDW1360送達ポリマーの同時投与は、血清ApoBタンパク質レベルの低下を引き起こし、siRNAの肝実質細胞への送達およびapoB遺伝子発現の阻害を示していた。効率的な送達は、送達ポリマーおよびRNAiポリヌクレオチドへのガラクトースクラスター結合の両方を必要とした(表8)。5mg/kgまでの非結合siRNAでは有意なノックダウンは観察されなかった。前述の疎水性物質結合体siRNAと同様に、最大阻害の開始は約12.5mg/kgの送達ポリマー用量で得られる。同時投与した送達ポリマー非存在下では標的遺伝子ノックダウンは観察されなかった。ガラクトースクラスター-siRNA結合体はそれ自体では活性を示さなかった。
a動物体重1キログラムあたりのsiRNAまたはポリマーmg
bタンパク質相対%
送達ポリマーと同時投与した場合の、インビボでの肝実質細胞へのsiRNAの機能的送達は、RNAi干渉ポリヌクレオチドに結合した三分岐ガラクトース標的化部分を必要とした。単一のガラクトース分子をsiRNAに結合した場合は、標的遺伝子ノックダウンは観察されなかった(表9)。GalNPr(N-プロピオニルガラクトサミン)ガラクトース誘導体は、GalNAc(N-アセチルガラクトサミン)よりも高いASGPr親和性を有することが公知で、効率的送達のための三分岐ガラクトースクラスターの必要性をさらに示している。
a動物体重1キログラムあたりのsiRNAまたはポリマーmg
bタンパク質相対%
cN-プロピオニルガラクトサミンモノマー
dN-アセチルガラクトサミンクラスター(トリマー)
siRNA-ガラクトースクラスターおよび送達ポリマーを、下記以外は前述のとおりに調製した:送達ポリマーはN-アセチルガラクトサミン単独、PEG単独、またはN-アセチルガラクトサミンプラスPEGのいずれかでマスクした。次いで、siRNAおよび送達ポリマーをマウスに前述のとおりに投与した。次いで、血液試料をマウスから採取し、ApoBレベルを求めるために検定した。ガラクトースおよびPEGはいずれも最適な送達のために必要であった。膜活性ポリマーをガラクトースおよびPEGの両方で修飾することにより、ガラクトース単独で修飾したポリマーと同じ効果を達成するのに半分のsiRNA用量しか必要でなかった。ポリマーのPEG単独での修飾は、ガラクトース単独またはガラクトースプラスPEGで修飾したポリマーに比べて、siRNA送達の低減を引き起こした。
a動物体重1キログラムあたりのsiRNAまたはポリマーmg
bタンパク質相対%
siRNAおよび送達ポリマーを、前述のとおりに調製し、マウスに投与した。次いで、血液試料をマウスから指定の時点で採取し、ApoBレベルを求めるために検定した。ApoBレベルは、72時間後の対照レベルの3%に達するまで徐々に低下することが観察された。したがって、最大の標的遺伝子ノックダウンは約3日後に起こりうる。タンパク質レベルの最大低下の開始におけるこの遅延は、最大のRNAiポリヌクレオチド送達または遺伝子ノックダウンに必要な時間よりも、ApoBタンパク質を排出または分解するのに必要な時間を反映していると考えられる。
a動物体重1キログラムあたりのsiRNAまたはポリマーmg
bタンパク質相対%
指定の量のsiRNA-ガラクトースクラスター結合体および送達ポリマーを、前述のとおりに調製し、マウスに投与した。次いで、血液試料をマウスから採取し、ApoBレベルを求めるために検定した。ガラクトースクラスターにより肝臓に標的化させたsiRNAにおいて、最適な送達はsiRNAおよび送達ポリマーの一斉投与で観察された。有意なsiRNA送達は、siRNA結合体をポリマー投与後15分以内に投与した場合に観察された。siRNA結合体を送達ポリマーの前(15分以内)に投与した場合には、わずかな送達しか観察されなかった。
siRNA-ガラクトースクラスター結合体を、ガラクトースクラスターとsiRNAとの間にPEGスペーサー、PEG19もしくはPEG24を挿入して、またはガラクトースクラスターとsiRNAとの間にPEGスペーサーなしのいずれかで調製した。次いで、siRNA結合体を送達ポリマーと同時投与した。PEGスペーサーの挿入は、遺伝子ノックダウンにより判定して、siRNAの肝実質細胞への送達を改善しなかった。
a動物体重1キログラムあたりのsiRNAまたはポリマーmg
bタンパク質相対%
RNAiポリヌクレオチド結合体およびマスクしたポリマーを、前述のとおりに合成した。
血清ApoBタンパク質レベルを経過中モニターした。霊長類を血清採取の前に4時間絶食させた。血清ApoBタンパク質レベルを標準のサンドイッチELISA法で求めた。簡単に言うと、ポリクローナルヤギ抗マウスApoB抗体およびウサギ抗マウスApoB抗体(Biodesign International)を、それぞれ捕捉および検出抗体として用いた。HRP結合ヤギ抗ウサギIgG抗体(Sigma)を後で適用し、ApoB/抗体複合体を結合した。次いで、テトラメチル-ベンジジン(TMB、Sigma)発色の吸光度をTecan Safire2(Austria, Europe)マイクロプレート読み取り器により450nmで測定した。結果を表14に示す。コレステロール-siApoB siRNAを投与したアカゲザルは、経時的に血清ApoBレベルの低下を示し、第-1日の投与前レベルに比べて、注射後第15日に76%の最大ノックダウンに達した。ApoBレベルは第50日に第-1日の投与前レベル近くに回復した。対照動物では血清ApoBレベルの低下は観察されなかった。
2つの独立遺伝子、apoBおよび第VII因子へのsiRNA-コレステロール結合体、ならびにマスクしたDW1360送達ポリマーの同時投与は、両方の遺伝子の一斉阻害を引き起こした。組成物を前述のとおりにマウスに投与した。(表15)。
a等張グルコース溶液を注射した対照群(n=3)に対するノックダウンパーセント
実施例11. 毒性
送達システムの潜在的毒性を、肝酵素およびサイトカインの血清レベルを測定することにより評価した。対照siRNAまたはapoB-1 siRNA結合体を投与したマウスでは、食塩水処置マウスに比べて、注射の48時間後にALTおよびASTレベルのわずかな上昇が検出された。しかし、上昇したレベルは有意ではなく(p<0.05)、肝切片の組織検査からは肝毒性の徴候は見られなかった。同様に、ELISAを用いての血清中のTNF-αおよびIL-6レベルの分析により、siRNA-ポリマー結合体の注射の6時間後にいずれもわずかに上昇したことが明らかとなった。いずれのレベルも48時間までに基準線まで戻った。マウスまたはラットの最小有効用量で統計学的に有意な毒性は測定されなかった。これらの結果は、標的化送達システムが十分に耐容されることを示している。
A. {2-[2-(2-ヒドロキシ-エトキシ)-エトキシ]-エトキシ}-酢酸ベンジルエステル
2-[2-(2-ヒドロキシ-エトキシ)-エトキシ]-エタノール(62.2g、414mmol)をアルゴン雰囲気下で無水DMF 875mLに溶解し、0℃に冷却した。NaH(12.1g、277mmol、鉱油中55%)を注意深く加え、氷浴を取り除き、撹拌を80℃で1時間続けた。反応混合物を周囲温度まで冷却し、ブロモ酢酸(18.98g、137mmol)をDMF溶液(20ml)として滴加漏斗より加えて処理した。75℃でさらに30分後、ブロモメチル-ベンゼン(23.36g、137mmol)をニートで加え、エステル化を30分間進行させた。冷却し、砕氷上に注意深く加え、酢酸エチルで抽出し、水で洗浄し、Na2SO4で乾燥し、すべての溶媒を蒸発させた後、フラッシュクロマトグラフィ(SiO2、酢酸エチル/ヘプタン=8/2)により、6.41gの表題化合物を黄色油状物で得た。MS (ISP): 299.2 [M+H]+。
市販の酢酸(2S,3R,4R,5R,6R)-4,5-ジセトキシ-6-アセトキシメチル-3-アセチルアミノ-テトラヒドロ-ピラン-2-イルエステル(10.0g、26mmol)を無水CH2Cl2 116mLに溶解し、トリメチルシリルトリフラート(14.27g、64mmol)で処理した。反応を45℃で終夜進行させた。0℃まで冷却した後、トリエチルアミン(4.88ml、35mmol)を加え、混合物をCH2Cl2で希釈し、NaHCO3溶液および水で洗浄した。Na2SO4で乾燥し、溶媒を蒸発させて、10.3gの表題化合物を褐色油状物で得、これをそれ以上精製せずに次の段階で用いた。MS (ISP): 330.0 [M+H]+。
上で調製した酢酸(3aR,5R,6R,7R,7aR)-6-アセトキシ-5-アセトキシメチル-2-メチル-5,6,7,7a-テトラヒドロ-3aH-ピラノ[3,2-d]オキサゾル-7-イルエステル(10.3g、26mmol)および{2-[2-(2-ヒドロキシ-エトキシ)-エトキシ]-エトキシ}-酢酸ベンジルエステル(8.62g、29mmol)を520mLのCH2Cl2中で溶解し、4オングストロームモレキュラーシーブス63gで処理した。1時間後、トリメチルシリルトリフラート(6.13g、28mmol)を加えた。反応混合物を周囲温度で週末の間撹拌した。トリエチルアミン(5.21ml、37mmol)を加え、モレキュラーシーブスをろ去し、ろ液をCH2Cl2で希釈し、NaHCO3溶液および水で洗浄した。Na2SO4で乾燥し、溶媒を蒸発させた後、フラッシュクロマトグラフィ(SiO2、酢酸エチル/AcOH/MeOH/水=60/3/3/2)により、15.7gの表題化合物を褐色油状物で得た。MS (ISP): 626.6 [M-H]-。
上で調製した(2-{2-[2-((2R,3R,4R,5R,6R)-4,5-ジアセトキシ-6-アセトキシメチル-3-アセチルアミノ-テトラヒドロ-ピラン-2-イルオキシ)-エトキシ]-エトキシ}-エトキシ)-酢酸ベンジルエステル(15.7g、25mmol)を酢酸エチル525mLに溶解し、1.6gのPd/C(10%)で、1atmのH2雰囲気下、周囲温度で3時間水素添加した。セライトを通してろ過し、溶媒を蒸発させた後、フラッシュクロマトグラフィ(SiO2、CH2Cl2/MeOH=80/20)により、6.07gの表題化合物を褐色ゴムで得た。MS (ISP): 536.5 [M-H]-。
上で調製した(2-{2-[2-((2R,3R,4R,5R,6R)-4,5-ジアセトキシ-6-アセトキシメチル-3-アセチルアミノ-テトラヒドロ-ピラン-2-イルオキシ)-エトキシ]-エトキシ}-エトキシ)-酢酸(2.820g、5.246mmol)および(S)-6-アミノ-2-((S)-2,6-ジアミノ-ヘキサノイルアミノ)-ヘキサン酸ベンジルエステル塩酸塩(調製は下記参照、0.829g、1.749mmol)をCH2Cl2 32mLおよびDMF 3.2mLの混合物に溶解し、ヒューニッヒ塩基(2.096ml、12.25mmol)、1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール(0.714g、5.248mmol)および1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(1.006g、5.248mmol)で逐次処理し、周囲温度で終夜撹拌した。すべての揮発性物質を減圧中で除去し、粗製反応混合物を調製用HPLC(38回、Gemini、5μ、C18)で精製し、凍結乾燥後に1.650gの表題生成物を白色粉末で得た。MS (ISP): 1945.8 [M+Na]+。NMR (600 MHz、DMSO)。
(17S,20S)-1-((2R,3R,4R,5R,6R)-3-アセトアミド-4,5-ジアセトキシ-6-(アセトキシメチル)テトラヒドロ-2H-ピラン-2-イルオキシ)-20-(1-((2R,3R,4R,5R,6R)-3-アセトアミド-4,5-ジアセトキシ-6-(アセトキシメチル)テトラヒドロ-2H-ピラン-2-イルオキシ)-11-オキソ-3,6,9-トリオキサ-12-アザヘキサデカン-16-イル)-17-(2-(2-(2-(2-((2R,3R,4R,5R,6R)-3-アセトアミド-4,5-ジアセトキシ-6-(アセトキシメチル)テトラヒドロ-2H-ピラン-2-イルオキシ)エトキシ)エトキシ)エトキシ)アセトアミド)-11,18-ジオキソ-3,6,9-トリオキサ-12,19-ジアザヘニコサン-21-酸
上で調製したGalNAcクラスターベンジルエステル(0.674g、0.350mmol)をMeOH 50mLに溶解し、0.065gのPd/C(10%)で、1atmのH2雰囲気下、周囲温度で4時間水素添加した。セライトを通してろ過し、溶媒を蒸発させて、0.620gの表題化合物を白色泡状物で得た。MS (ISP): 1917.0 [M+2H]2+。NMR (600 MHz、DMSO)。
必須の構築ブロックである(S)-6-アミノ-2-((S)-2,6-ジアミノ-ヘキサノイルアミノ)-ヘキサン酸ベンジルエステル塩酸塩を以下のとおりに合成した。
(S)-6-tert-ブトキシカルボニルアミノ-2-(9H-フルオレン-9-イルメトキシカルボニルアミノ)-ヘキサン酸(5.00g、10.67mmol)およびフェニル-メタノール(2.305g、21.34mmol)をCH2Cl2 25mLに溶解し、N-ヒドロキシベンゾトリアゾール(1.933g、11.74mmol)、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC、2.250g、11.74mmol)、およびエチル-ジイソプロピル-アミン(2.137ml、12.49mmol)で逐次処理した。90分間撹拌した後、揮発性物質を周囲温度、減圧中で除去し、残渣を酢酸エチルに溶解し、水、NH4Cl溶液および食塩水で洗浄し、Na2SO4で乾燥し、蒸発させた。次いで、粗製混合物をエタノール20mLに溶解し、水10mLを加えて生成物を沈澱させた。ろ過し、乾燥して、5.669gの表題化合物を得、これをエタノール/ヘキサンから再結晶して、4.27gの純粋なベンジルエステルを得た。MS (ISP): 559.2 [M+H]+。
上で調製した(S)-6-tert-ブトキシカルボニルアミノ-2-(9H-フルオレン-9-イルメトキシ-カルボニルアミノ)-ヘキサン酸ベンジルエステル(4.270g、7.643mmol)をTHF 15mLに溶解し、ジエチルアミン15mLで処理した。周囲温度で4時間後、MSおよびTLCは出発原料がないことを示した。溶媒を蒸発させ、トルエンと共沸乾燥して、4.02gの遊離アミンを得、これを次の段階で直接用いた。
上で調製した(S)-2-((S)-2,6-ビス-tert-ブトキシカルボニルアミノ-ヘキサノイルアミノ)-6-tert-ブトキシカルボニルアミノ-ヘキサン酸ベンジルエステル(4.516、6.793mmol)をジオキサン中4mol/L HClに溶解した。数分後、ガスが発生し、沈澱が生じた。周囲温度で3時間後、反応混合物を注意深く蒸発させ、徹底的に乾燥して、3.81gの表題化合物をオフホワイト泡状物で得、これをそれ以上精製せずに上の実施例13. E. GalNAcクラスターベンジルエステルで用いた。MS (ISP): 365.3 [M+H]+。
A. 化合物1(150mg、0.082mmol)を無水メタノール(5.5ml)に溶解し、ナトリウムメチラート42μLを加えた(MeOH中25%溶液)。混合物をアルゴン雰囲気下、室温で2時間撹拌した。同量のメタノールと、同時にアニオン交換材料のAmberlite IR-120を分割して加え、pH約7.0とした。Amberliteをろ過により除去した。溶液をNa2SO4で乾燥し、溶媒を減圧下で除去した。化合物2を白色泡状物として定量的収率で得た。TLC(SiO2、ジクロロメタン(DCM)/MeOH(5:1)+0.1%CH3COOH):Rf2=0.03;検出のために、MeOH中の硫酸の溶液(5%)を用い、続いて加熱した。ESI-MS、直接注入、負モード;[M-H]-1 計算値:1452.7;[M-H]1- 測定値:1452.5。
センス鎖の5'末端にC-6-アミノリンカーを有するRNAを、AKTA Oligopilot 100(GE Healthcare, Freiburg, Germany)および固体支持体として細孔制御ガラス(controlled pore glass)を用い、1215μmolの規模で、固相上、標準のホスホラミダイト化学により産生した。2'-O-メチルヌクレオチドを含むRNAを、対応するホスホラミダイト、2'-O-メチルホスホラミダイトおよびTFA-ヘキシルアミノリンカーアミダイトを用いて生成した。切断および脱保護ならびに精製を、当技術分野において公知の方法により達成した(Wincott F., et al, NAR 1995, 23, 14, 2677-84)。
;u、c:対応する塩基の2'-O-メチルヌクレオチド、s:ホスホロチオアート。
5'末端にC-6-アミノリンカーを有するRNA(2.54μmol)を凍結乾燥し、250μLのホウ酸ナトリウム緩衝液(0.1mol/Lホウ酸ナトリウム、pH8.5、0.1mol/L KCl)および1.1mL DMSOに溶解した。8μLのN,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)を加えた後、RNA溶液を持続的に撹拌しながら、これにDMF中の化合物3の溶液(理論的には0.014mmol)をゆっくり加えた。反応混合物を35℃で終夜撹拌した。反応をRP-HPLC(Resource RPC 3ml、緩衝液:A:水中100mM酢酸トリエチルアンモニウム(TEAA、2.0M、pH7.0)、B:95%アセトニトリル中100mM TEAA、勾配:20CVで5%Bから22%B)を用いてモニターした。-20℃でEtOH中の酢酸ナトリウム(3M)を用いてRNAを沈澱させた後、RNA結合体を前述の条件を用いて精製した。純粋な分画を集め、所望の結合体4を酢酸ナトリウム/EtOHを用いて沈澱させ、純粋なRNA結合体を得た。結合体4を収率59%で単離した(1.50μmol)。結合体4の純度をアニオン交換HPLCで分析し(純度:85.5%)、同一性をESI-MSにより確認した([M+H]1+ 計算値:8374.4;[M+H]1+ 測定値:8376.0。(図6)
アポリポタンパク質B mRNAに向けたsiRNA結合体を、アニーリング緩衝液(20mMリン酸ナトリウム、pH6.8;100mM塩化ナトリウム)中の相補鎖の等モル溶液を混合し、85〜90℃の水浴中で3分間加熱し、3〜4時間の間に室温まで冷却することにより生成した。二重鎖形成を、未変性ゲル電気泳動により確認した。
RNA合成を、AKTA Oligopilot 100(GE Healthcare, Freiburg, Germany)および固体支持体としての細孔制御ガラス(CPG)を用い、固相上、標準のホスホラミダイト化学により実施した。
を、Glen Research(Virginia, USA)からの5'-Carboxy-Modifier C10アミダイトを用いて調製した。まだ固体支持体に結合している活性化合物RNAを以下の表に挙げる親油性アミンとの結合のために用いた。CfおよびUfは対応する塩基の2'-フルオロヌクレオチドであり、sはホスホロチオアート連結である。
センス鎖配列:
アンチセンス鎖配列:
Claims (30)
- 下記を含む、インビボでオリゴヌクレオチドを肝細胞に送達するための組成物:
a)少なくとも20個の炭素原子を有する疎水性基に共有結合されているオリゴヌクレオチド;および
b)一級アミン含有モノマー、低級疎水性基含有モノマー、および高級疎水性基含有モノマーから合成されたターポリマーを含む、可逆的にマスクした標的化両親媒性膜活性ポリアミンであって、pHに不安定な二置換マレアミド結合をそれぞれ介して該両親媒性膜活性ポリアミンに、ガラクトースと等しいかまたはそれよりも大きなアシアロ糖タンパク質受容体への親和性を有する複数のガラクトース誘導体およびPEG基が個別に連結され、該pHに不安定な二置換マレアミド結合の切断がアミン基を生じ、それにより膜活性ポリアミンを生じる、両親媒性膜活性ポリアミン;そして、
ここで前記オリゴヌクレオチドは該両親媒性膜活性ポリアミンに結合していない、かつ、前記両親媒性膜活性ポリアミンは赤血球を溶かすことができる。 - 下記を含む、インビボでオリゴヌクレオチドを肝細胞に送達するための組成物:
a)ガラクトースと等しいかまたはそれよりも大きなアシアロ糖タンパク質受容体への親和性を有するガラクトーストリマーに共有結合されているオリゴヌクレオチド;および
b)一級アミン含有モノマー、低級疎水性基含有モノマー、および高級疎水性基含有モノマーから合成されたターポリマーを含む、可逆的にマスクした標的化両親媒性膜活性ポリアミンであって、pHに不安定な二置換マレアミド結合をそれぞれ介して該両親媒性膜活性ポリアミンに複数のガラクトース誘導体およびPEG基が個別に連結され、該pHに不安定な二置換マレアミド結合の切断がアミン基を生じ、それにより膜活性ポリアミンを生じる、両親媒性膜活性ポリアミン;そして、
ここで前記オリゴヌクレオチドは該両親媒性膜活性ポリアミンに結合していない、かつ、前記両親媒性膜活性ポリアミンは赤血球を溶かすことができる。 - 下記を含む、インビボでオリゴヌクレオチドを肝細胞に送達するための組成物:
式中、
Pは両親媒性膜活性ポリアミンであり、
L2はpHに不安定なマレアマート連結であり、
M1は、ガラクトースと等しいかまたはそれよりも大きなアシアロ糖タンパク質受容体への親和性を有するガラクトース誘導体を含む電荷中性マスキング剤であり、
M2はポリエチレングリコールを含む電荷中性マスキング剤であり、
yおよびzは、ゼロよりも大きいかまたは等しい整数であり、ここでyおよびzを合わせた値はPのアミンの50%よりも大きく、
Nはオリゴヌクレオチドであり、
Aは、ガラクトースと等しいかまたはそれよりも大きなアシアロ糖タンパク質受容体への親和性を有するガラクトーストリマーまたは少なくとも20個の炭素原子を有する疎水性基であり、
M1およびM2のマレアマート連結L2を通じての結合による、両親媒性膜活性ポリアミンPの一級アミンの数の50%よりも多くの修飾により、Pの正電荷は中和され、かつPの膜活性は可逆的に阻害され;かつ
pHの低下に反応してのL2の切断が、Pのアミンおよび膜活性を復旧する、かつ、前記両親媒性膜活性ポリアミンは赤血球を溶かすことができる。 - 下記の段階を含む、オリゴヌクレオチド送達組成物の製造法:
a)両親媒性膜活性ポリアミンを形成する段階;
b)ガラクトースと等しいかまたはそれよりも大きなアシアロ糖タンパク質受容体への親和性を有するガラクトース誘導体を含む電荷中性二置換無水マレイン酸を含む第一のマスキング剤を形成する段階;
c)ポリエチレングリコールを含む電荷中性二置換無水マレイン酸を含む第二のマスキング剤を形成する段階;
d)両親媒性膜活性ポリアミンの膜活性を可逆的に阻害する段階であって、ここで阻害は、両親媒性膜活性ポリアミンを第一および第二のマスキング剤と反応させ、それにより、生理的にpHに不安定な二置換マレアマート連結を介して複数のガラクトース誘導体および複数のポリエチレングリコールを両親媒性膜活性ポリアミンに連結させることにより、両親媒性膜活性ポリアミン上のアミンの数の50%以上を修飾することからなる、段階;および
e)オリゴヌクレオチドを、ガラクトースと等しいかまたはそれよりも大きなアシアロ糖タンパク質受容体への親和性を有するガラクトーストリマーまたは少なくとも20個の炭素原子を有する疎水性基に連結する段階;
f)インビボでの投与に適した溶液中にオリゴヌクレオチドおよび可逆的に阻害された両親媒性膜活性ポリアミンを提供する段階;
ここで、前記両親媒性膜活性ポリアミンは赤血球を溶かすことができる。 - オリゴヌクレオチドが、DNA、RNA、dsRNA、RNA干渉ポリヌクレオチド、siRNA、およびmiRNAからなる群より選択される、請求項1〜3のいずれか一項記載の組成物。
- 肝細胞が肝実質細胞からなる、請求項1〜3のいずれか一項記載の組成物。
- 両親媒性膜活性ポリアミンが一級アミン含有モノマーおよび疎水性基含有モノマーを含む、請求項3記載の組成物。
- 両親媒性膜活性ポリアミンが、一級アミン含有モノマー、低級疎水性基含有モノマー、および高級疎水性基含有モノマーから構成される、請求項7記載の組成物。
- 可逆的にマスクした両親媒性膜活性ポリアミンが水溶性である、請求項1〜3のいずれか一項記載の組成物。
- 両親媒性膜活性ポリアミンがランダムコポリマーである、請求項1〜3のいずれか一項記載の組成物。
- ランダムコポリマーが、ポリ(ビニルエーテル)およびポリ(アクリラート)からなる群より選択される、請求項10記載の組成物。
- 一級アミン含有モノマー、低級疎水性基含有モノマー、および高級疎水性基含有モノマーが、4〜8一級アミン含有モノマー:3〜5低級疎水性基含有モノマー:1高級疎水性基含有モノマーの比で存在する、請求項1、2、または8のいずれか一項記載の組成物。
- 低級疎水性基がブチル基からなり、かつ高級疎水性基がオクタデシルまたはドデシル基からなる、請求項12記載の組成物。
- マスキング剤が、両親媒性膜活性ポリアミン上の一級アミンの数の少なくとも70%に可逆的に連結している、請求項3記載の組成物。
- マスキング剤が、両親媒性膜活性ポリアミン上の一級アミンの数の少なくとも80%に可逆的に連結している、請求項14記載の組成物。
- 可逆的に修飾された両親媒性膜活性ポリアミンがpH8で+30から-30mVのゼータ電位を有する、請求項1〜3および5〜15のいずれか一項記載の組成物。
- 可逆的に修飾された両親媒性膜活性ポリアミンがpH8で+20から-20mVのゼータ電位を有する、請求項16記載の組成物。
- 可逆的に修飾された両親媒性膜活性ポリアミンがpH8で+10から-10mVのゼータ電位を有する、請求項17記載の組成物。
- 可逆的に修飾された両親媒性膜活性ポリアミンがpH8で0から-30mVのゼータ電位を有する、請求項1〜3および5〜15のいずれか一項記載の組成物。
- 可逆的に修飾された両親媒性膜活性ポリアミンがpH8で0から-20mVのゼータ電位を有する、請求項19記載の組成物。
- 可逆的に修飾された両親媒性膜活性ポリアミンがpH8で0から-10mVのゼータ電位を有する、請求項20記載の組成物。
- 薬学的に許容される担体または希釈剤中で提供される、請求項1〜3および5〜21のいずれか一項記載の組成物。
- マレアマート連結が二置換マレアマート連結である、請求項3記載の組成物。
- NがAに生理的に不安定な連結L1を介して連結されている、請求項3記載の組成物。
- L1が、マレアマートに直交する生理的に不安定な共有結合である、請求項24記載の組成物。
- Aが、20個またはそれ以上の炭素原子を有する前記疎水性基を含む、請求項3記載の組成物。
- Aが、ガラクトースと等しいかまたはそれよりも大きなアシアロ糖タンパク質受容体への親和性を有する前記ガラクトーストリマーを含む、請求項3記載の組成物。
- 両親媒性膜活性ポリアミンに連結されているガラクトース誘導体のPEGに対する比が1対0.5〜2である、請求項1〜3のいずれか一項記載の組成物。
- ガラクトース誘導体がN-アセチルガラクトサミンからなる、請求項1〜3および5〜28のいずれか一項記載の組成物。
- ガラクトーストリマーがN-アセチルガラクトサミントリマーからなる、請求項2〜3、5〜25または27〜29のいずれか一項記載の組成物。
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