JP7485659B2 - イオン化可能なアミン脂質 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全ての内容が本明細書に組み込まれる、2018年10月2日に出願された米国特許仮出願第62/740274号の優先権を主張する。
イオン化可能なアミン含有脂質によって製剤化された脂質ナノ粒子は、生物活性剤、特にRNA、mRNA、及びガイドRNAなどのポリヌクレオチドを細胞に送達するためのカーゴビヒクルとして役立つことができる。イオン化可能な脂質を含むLNP組成物は、細胞膜を通過するオリゴヌクレオチド剤の送達を促進することができ、生細胞に遺伝子編集用のコンポーネント及び組成物を導入するために使用することができる。細胞への送達が特に困難な生物活性剤には、タンパク質、核酸ベースの薬物、及びそれらの誘導体、特に、mRNAなどの比較的大きなオリゴヌクレオチドを含む薬物が含まれる。CRISPR/Cas9システムコンポーネントの送達など、有望な遺伝子編集技術を細胞に送達するための組成物は、特に興味深い(例えば、ヌクレアーゼをコードするmRNA及び関連するガイドRNA(gRNA))。
CRISPR/Casのタンパク質及び核酸コンポーネントを患者の細胞などの細胞に送達するための組成物が必要である。特に、CRISPRタンパク質コンポーネントをコードするmRNAを送達するための、及びCRISPRガイドRNAを送達するための組成物は、特に興味深い。RNAコンポーネントを安定化及び送達することができるin vitro及びin vivo送達に有用な特性を有する組成物もまた特に興味深い。
本開示は、脂質ナノ粒子(LNP)組成物の製剤に有用なアミン含有脂質を提供する。このようなLNP組成物は、CRISPR/Cas遺伝子編集コンポーネントなどの核酸カーゴを細胞に送達するのに有利な特性を有し得る。
特定の実施形態では、本発明は、式Iの化合物、
Figure 0007485659000001
〔式中、各々の存在について独立して、
は、C5-11アルキレンであり、
は、C3-11アルキレンであり、
は、
Figure 0007485659000002
であり、aはYに対する結合であり、aはRに対する結合であり、
は、C2-4アルキレンであり、
は、-OH、-NH、-OC(=O)R、-OC(=O)NHR、-NHC(=O)NHR、及び-NHS(=O)から選択され、
は、C4-12アルキルもしくはC3-12アルケニルであり、
各Rは、独立してC4-12アルキルであり、
は、C1-3アルキルである〕
またはその塩に関する。
特定の実施形態では、本発明は、塩が薬学的に許容される塩である、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Xが直鎖C5-11アルキレン、例えば直鎖C6-10アルキレン、好ましくは直鎖Cアルキレンまたは直鎖Cアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。特定の実施形態では、Xは直鎖Cアルキレンである。特定の実施形態では、Xは直鎖Cアルキレンである。
特定の実施形態では、本発明は、Yが直鎖C4-9アルキレン、例えばYが直鎖C5-9アルキレン、または直鎖C6-8アルキレン、好ましくはYが直鎖Cアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Y
Figure 0007485659000003
である、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、RがCアルケニルなどのC4-12アルケニルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Y、Y、及びRが、16~21原子、好ましくは16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Zが直鎖C2-4アルキレンであり、好ましくは、ZがCアルキレンまたはCアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、Zは-OHである。いくつかの実施形態では、Zは-NHである。特定の実施形態では、Zは、-OC(=O)R、-OC(=O)NHR、-NHC(=O)NHR、及び-NHS(=O)から選択され、例えば、Zは、-OC(=O)Rまたは-OC(=O)NHRである。いくつかの実施形態では、Zは、-NHC(=O)NHRまたは-NHS(=O)である。
特定の実施形態では、Rはメチルである。
特定の実施形態では、本発明は、Rが直鎖C4-12アルキルであり、例えば、Rが直鎖C6-11アルキル、例えば直鎖C8-10アルキルであり、好ましくはRが直鎖Cアルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Rが分岐鎖C6-12アルキルであり、例えば、Rが分岐鎖C7-11アルキル、例えば分岐鎖Cアルキル、分岐鎖Cアルキル、または分岐鎖C10アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、各Rが、独立して、C5-12アルキル、例えば、直鎖C5-12アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。いくつかの実施形態では、本発明は、各Rが、独立して、直鎖C6-10アルキル、例えば直鎖C6-8アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、各Rが、独立して、分岐鎖C5-12アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。いくつかの実施形態では、本発明は、各Rが、独立して、分岐鎖C6-10アルキル、例えば、分岐鎖Cアルキルなどの分岐鎖C7-9アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、アセタールの炭素及び酸素原子を含む16~18原子の直鎖の鎖を形成するようにX及びR部分の1つが選択される、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、式IIの化合物、
Figure 0007485659000004
〔式中、各々の存在について独立して、
は、C5-11アルキレンであり、
は、C3-10アルキレンであり、
は、
Figure 0007485659000005
であり、aはYに対する結合であり、aはRに対する結合であり、
は、C2-4アルキレンであり、
は、C4-12アルキルもしくはC3-12アルケニルであり、
各Rは、独立してC4-12アルキルである〕
またはその塩に関する。
特定の実施形態では、本発明は、塩が薬学的に許容される塩である、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Xが直鎖C5-11アルキレン、例えば直鎖C6-8アルキレン、好ましくは直鎖Cアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Yが直鎖C5-9アルキレンであり、例えばYがC4-9アルキレン、または直鎖C6-8アルキレン、好ましくはYが直鎖Cアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Y
Figure 0007485659000006
である、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、RがC4-12アルケニルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Y、Y、及びRが、16~21原子、好ましくは16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Zが直鎖C2-4アルキレンであり、好ましくは、ZがCアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Rが直鎖C4-12アルキルであり、例えば、Rが直鎖C8-10アルキルであり、好ましくは、Rが直鎖Cアルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、各Rが、C5-12アルキル、例えば、直鎖C5-12アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。いくつかの実施形態では、本発明は、各Rが、直鎖C6-10アルキル、例えば直鎖C6-8アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、アセタールの炭素及び酸素原子を含む16~18原子の直鎖の鎖を形成するようにX及びR部分の1つが選択される、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、以下から選択される化合物:
Figure 0007485659000007
Figure 0007485659000008
Figure 0007485659000009
Figure 0007485659000010
Figure 0007485659000011
Figure 0007485659000012
Figure 0007485659000013
またはそれらの塩、好ましくはそれらの薬学的に許容される塩に関する。
特定の実施形態では、本発明は、化合物のプロトン化形態のpKaが約5.1~約8.0、例えば、約5.7~約6.5、約5.7~約6.4、または約5.8~約6.2である、本明細書に記載の任意の化合物に関する。いくつかの実施形態では、化合物のプロトン化形態のpKaは、約5.5~約6.0である。特定の実施形態では、化合物のプロトン化形態のpKaは、約6.1~約6.3である。
特定の実施形態では、本発明は、本明細書に記載の任意の化合物及び脂質コンポーネント、例えば、約50%の先行請求項のいずれか1つの化合物及び脂質コンポーネント、例えば、アミン脂質、好ましくは、式(I)または式(II)の化合物を含む組成物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、組成物がLNP組成物である、本明細書に記載の任意の組成物に関する。例えば、本発明は、本明細書に記載の任意の化合物及び脂質コンポーネントを含むLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、脂質コンポーネントがヘルパー脂質及びPEG脂質を含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、脂質コンポーネントがヘルパー脂質、PEG脂質、及び中性脂質を含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、凍結保護剤をさらに含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、緩衝液をさらに含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、核酸コンポーネントをさらに含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、RNAまたはDNAコンポーネントをさらに含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、LNP組成物が、約3~10のN/P比を有し、例えば、N/P比が、約6±1であり、またはN/P比は、約6±0.5である、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、LNP組成物が約6のN/P比を有する、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、RNAコンポーネントがmRNAを含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、RNAコンポーネントが、RNA誘導DNA結合剤、例えば、クラス2CasヌクレアーゼmRNAまたはCas9ヌクレアーゼmRNAなどのCasヌクレアーゼmRNAを含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、mRNAが修飾されたmRNAである、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、RNAコンポーネントがgRNA核酸を含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、gRNA核酸がgRNAである、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、RNAコンポーネントがクラス2CasヌクレアーゼmRNA及びgRNAを含む、本明細書に記載のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、gRNA核酸がデュアルガイドRNA(dgRNA)であるかまたはそれをコードする、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、gRNA核酸がシングルガイドRNA(sgRNA)であるかまたはそれをコードする、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、gRNAが修飾されたgRNAである、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、修飾されたgRNAが、5’末端の最初の5つのヌクレオチドのうちの1つ以上に修飾を含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。特定の実施形態では、本発明は、修飾されたgRNAが、3’末端の最後の5つのヌクレオチドのうちの1つ以上に修飾を含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、少なくとも1つのテンプレート核酸をさらに含む、本明細書に記載の任意のLNP組成物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、細胞をLNPと接触させることを含む、遺伝子編集の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、DNAを切断することを含む、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。
特定の実施形態では、本発明は、細胞をLNP組成物と接触させることを含む、DNAを切断する方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、切断するステップが、一本鎖DNAニックを導入することを含む、本明細書に記載のDNAを切断する任意の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、切断するステップが、二本鎖DNA切断を導入することを含む、本明細書に記載のDNAを切断する任意の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、LNP組成物が、クラス2Cas mRNA及びガイドRNA核酸を含む、本明細書に記載のDNAを切断する任意の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、少なくとも1つのテンプレート核酸を細胞に導入することをさらに含む、本明細書に記載のDNAを切断する任意の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、細胞をテンプレート核酸を含むLNP組成物と接触させることを含む、本明細書に記載のDNAを切断する任意の方法に関する。
特定の実施形態では、本発明は、LNP組成物を動物、例えばヒトに投与することを含む、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、真核細胞などの細胞にLNP組成物を投与することを含む、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。
特定の実施形態では、本発明は、第1のLNP組成物中に製剤化されたmRNAと、mRNA、gRNA、gRNA核酸、及びテンプレート核酸のうちの1つ以上を含む第2のLNP組成物と、を投与することを含む、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、第1及び第2のLNP組成物が同時に投与される、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、第1及び第2のLNP組成物が逐次的に投与される、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、単一のLNP組成物中に製剤化されたmRNA及びガイドRNA核酸を投与することを含む、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。
特定の実施形態では、本発明は、遺伝子編集が遺伝子ノックアウトをもたらす、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。
特定の実施形態では、本発明は、遺伝子編集が遺伝子修正をもたらす、本明細書に記載の遺伝子編集の任意の方法に関する。
実施例52に記載されるように、式(I)または式(II)の化合物または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるB2Mの編集のパーセンテージを示すグラフである。 実施例53に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物(化合物1)または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるTTRの編集のパーセンテージを示すグラフである。用量反応データも示す。 実施例53に記載されるように、血清TTR(μg/mL)を示すグラフである。用量反応データも示す。 実施例53に記載されるように、血清TTR(TSS%)を示すグラフである。用量反応データも示す。 実施例53に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物(化合物1)または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるB2Mの編集の用量反応パーセンテージを示すグラフである。 実施例54に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物(化合物4)または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるB2Mの編集の用量反応パーセンテージを示すグラフである。 実施例55に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるTTRの編集のパーセンテージを示すグラフである。用量反応データも示す。 実施例55に記載されるように、血清TTR(μg/mL)を示すグラフである。用量反応データも示す。 実施例55に記載されるように、血清TTR(TSS%)を示すグラフである。用量反応データも示す。 実施例58に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるTTRの編集のパーセンテージを示すグラフである。 実施例58に記載されるように、血清TTR(μg/mL)を示すグラフである。 実施例59に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるTTRの編集のパーセンテージを示すグラフである。 実施例59に記載されるように、血清TTR(μg/mL)を示すグラフである。 実施例60に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるTTRの編集のパーセンテージを示すグラフである。 実施例60に記載されるように、血清TTR(μg/mL)を示すグラフである。 実施例61に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるTTRの編集のパーセンテージを示すグラフである。 実施例61に記載されるように、血清TTR(μg/mL)を示すグラフである。 実施例62に記載されるように、化合物19、式(I)または式(II)の化合物または対照を含むLNPを使用する送達後のマウス肝細胞におけるTTRの編集のパーセンテージを示すグラフである。 実施例62に記載されるように、血清TTR(μg/mL)を示すグラフである。
本開示は、CRISPR/CasコンポーネントRNA(「カーゴ」)などの核酸を含む生物活性剤を細胞に送達するのに有用な脂質、特にイオン化可能な脂質、ならびにそのような組成物を調製及び使用するための方法を提供する。脂質及びその薬学的に許容される塩は、任意選択で、LNP組成物を含む、脂質を含む組成物として提供される。特定の実施形態では、LNP組成物は、生物活性剤、例えば、RNAコンポーネント、及び本明細書で定義される式(I)または式(II)の化合物を含む脂質コンポーネントを含み得る。特定の実施形態では、RNAコンポーネントは、RNAを含む。いくつかの実施形態では、RNAコンポーネントは、核酸を含む。いくつかの実施形態では、脂質は、生物活性剤、例えば、mRNAなどの核酸を肝細胞などの細胞に送達するために使用される。特定の実施形態では、RNAコンポーネントは、gRNA及び任意選択でクラス2CasヌクレアーゼをコードするmRNAを含む。これらの組成物を使用する、遺伝子編集の方法及び操作された細胞を作製する方法も提供される。
脂質ナノ粒子組成物
本明細書に開示されるのは、核酸、例えば、CRISPR/Casカーゴを含む、mRNA及びガイドRNAなどの生物活性剤を送達するための様々なLNP組成物である。このようなLNP組成物は、中性脂質、PEG脂質、及びヘルパー脂質とともに、「イオン化可能なアミン脂質」を含む。「脂質ナノ粒子」または「LNP」は、意味を限定することなく、分子間力によって互いに物理的に結合する複数の(すなわち、2つ以上の)LNPコンポーネントを含む粒子を指す。
脂質
本開示は、LNP組成物で使用することができる脂質を提供する。
特定の実施形態では、本発明は、式Iの化合物、
Figure 0007485659000014
〔式中、各々の存在について独立して、
は、C5-11アルキレンであり、
は、C3-11アルキレンであり、
は、
Figure 0007485659000015
であり、aはYに対する結合であり、aはRに対する結合であり、
は、C2-4アルキレンであり、
は、-OH、-NH、-OC(=O)R、-OC(=O)NHR、-NHC(=O)NHR、及び-NHS(=O)から選択され、
は、C4-12アルキルもしくはC3-12アルケニルであり、
各Rは、独立してC4-12アルキルであり、
は、C1-3アルキルである〕
またはその塩に関する。
特定の実施形態では、本発明は、塩が薬学的に許容される塩である、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Xが直鎖C5-11アルキレン、例えば直鎖C6-10アルキレン、好ましくは直鎖Cアルキレンまたは直鎖Cアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。特定の実施形態では、Xは直鎖Cアルキレンである。特定の実施形態では、Xは直鎖Cアルキレンである。
特定の実施形態では、本発明は、Yが直鎖C4-9アルキレン、例えばYが直鎖C5-9アルキレン、または直鎖C6-8アルキレン、好ましくはYが直鎖Cアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Y
Figure 0007485659000016
である、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、RがCアルケニルなどのC4-12アルケニルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Y、Y、及びRが、16~21原子、好ましくは16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Zが直鎖C2-4アルキレンであり、好ましくは、ZがCアルキレンまたはCアルキレンである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、Zは-OHである。いくつかの実施形態では、Zは-NHである。特定の実施形態では、Zは、-OC(=O)R、-OC(=O)NHR、-NHC(=O)NHR、及び-NHS(=O)から選択され、例えば、Zは、-OC(=O)Rまたは-OC(=O)NHRである。いくつかの実施形態では、Zは、-NHC(=O)NHRまたは-NHS(=O)である。
特定の実施形態では、Rはメチルである。
特定の実施形態では、本発明は、Rが直鎖C4-12アルキルであり、例えば、Rが直鎖C6-11アルキル、例えば直鎖C8-10アルキルであり、好ましくはRが直鎖Cアルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、Rが分岐鎖C6-12アルキルであり、例えば、Rが分岐鎖C7-11アルキル、例えば分岐鎖Cアルキル、分岐鎖Cアルキル、または分岐鎖C10アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、各Rが、独立して、C5-12アルキル、例えば、直鎖C5-12アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。いくつかの実施形態では、本発明は、各Rが、独立して、直鎖C6-10アルキル、例えば直鎖C6-8アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、各Rが、独立して、分岐鎖C5-12アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。いくつかの実施形態では、本発明は、各Rが、独立して、分岐鎖C6-10アルキル、例えば、分岐鎖Cアルキルなどの分岐鎖C7-9アルキルである、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、本発明は、アセタールの炭素及び酸素原子を含む16~18原子の直鎖の鎖を形成するようにX及びR部分の1つが選択される、本明細書に記載の任意の化合物に関する。
特定の実施形態では、脂質は、式(II)の構造を有する化合物、
Figure 0007485659000017
〔式中、各々の存在について独立して、
は、C5-11アルキレンであり、
は、C3-10アルキレンであり、
は、
Figure 0007485659000018
であり、aはYに対する結合であり、aはRに対する結合であり、
は、C2-4アルキレンであり、
は、C4-12アルキルもしくはC3-12アルケニルであり、
各Rは、独立してC4-12アルキルである〕
またはその塩、例えばその薬学的に許容される塩に関する。
いくつかの実施形態では、Xは、直鎖C5-11アルキレン、好ましくは直鎖C6-8アルキレン、より好ましくはCアルキレンである。
特定の実施形態では、Yは、直鎖C5-9アルキレン、例えば直鎖C6-8アルキレンまたは直鎖C4-9アルキレン、好ましくは直鎖Cアルキレンである。
特定の実施形態では、Y
Figure 0007485659000019
である。
いくつかの実施形態では、Rは、C4-12アルキル、好ましくは直鎖C8-10アルキル、より好ましくは直鎖Cアルキルである。いくつかの実施形態では、RはC4-12アルケニルである。
特定の実施形態では、Zは、直鎖C2-4アルキレン、好ましくはCアルキレンである。
特定の実施形態では、Rは、直鎖C5-12アルキル、例えば、直鎖C6-10アルキル、例えば、直鎖C6-8アルキルである。
式(I)の代表的な化合物は以下を含む:
Figure 0007485659000020
Figure 0007485659000021
Figure 0007485659000022
Figure 0007485659000023
Figure 0007485659000024
Figure 0007485659000025
Figure 0007485659000026
特定の実施形態では、本明細書に開示されるように製剤化された脂質組成物の式(I)または式(II)の化合物の少なくとも75%は、投与後8、10、12、24、もしくは48時間、または3、4、5、6、7、もしくは10日以内に対象の血漿から除去される。特定の実施形態では、本明細書に開示される式(I)または式(II)の化合物を含む脂質組成物の少なくとも50%は、投与後8、10、12、24、もしくは48時間、または3、4、5、6、7、もしくは10日以内に対象の血漿から除去される。これは、例えば、血漿中の脂質(例えば、式(I)もしくは式(II)の化合物)、RNA(例えば、mRNA)、または他のコンポーネントを測定することによって決定することができる。特定の実施形態では、脂質組成物の脂質カプセル化対遊離脂質、RNA、または核酸コンポーネントが測定される。
脂質クリアランスは、文献に記載されているように測定することができる。Maier, M.A., et al. Biodegradable Lipids Enabling Rapidly Eliminated Lipid Nanoparticles for Systemic Delivery of RNAi Therapeutics.Mol. Ther. 2013, 21(8), 1570-78 (「Maier」)を参照されたい。例えば、Maierでは、ルシフェラーゼを標的とするsiRNAを含むLNP-siRNAシステムが、6~8週齢のオスC57Bl/6マウスに0.3mg/kgで、外側尾静脈からの静脈内ボーラス注射によって投与された。血液、肝臓、及び脾臓の試料は、投与後0.083、0.25、0.5、1、2、4、8、24、48、96、及び168時間に収集された。組織採取の前にマウスを生理食塩水で灌流し、血液試料を処理して血漿を得た。全ての試料はLC-MSによって処理及び分析された。さらに、Maierは、LNP-siRNA組成物の投与後の毒性を評価するための手順を記載する。例えば、ルシフェラーゼを標的とするsiRNAは、オスのSprague-Dawleyラットに5mL/kgの用量で単回静脈内ボーラス注射により、0、1、3、5、及び10mg/kg(5匹の動物/群)で投与された。24時間後、意識のある動物の頸静脈から約1mLの血液が得られ、血清が単離された。投与後72時間で、全ての動物を剖検のために安楽死させた。臨床徴候、体重、血清化学、臓器重量、及び組織病理学の評価が行われた。MaierはsiRNA-LNP組成物を評価する方法を記載しているが、これらの方法は、本開示の脂質組成物、例えばLNP組成物の投与のクリアランス、薬物動態、及び毒性を評価するために適用できる。
特定の実施形態では、本明細書に開示される式(I)または式(II)の化合物を使用する脂質組成物は、代替のイオン化可能なアミン脂質と比較して増加したクリアランス速度を示す。いくつかのそのような実施形態では、クリアランス速度は、脂質クリアランス速度、例えば、式(I)または式(II)の化合物が血液、血清、または血漿から除去される速度である。いくつかの実施形態では、クリアランス速度は、カーゴ(例えば、生物活性剤)のクリアランス速度、例えば、カーゴコンポーネントが血液、血清、または血漿から除去される速度である。いくつかの実施形態では、クリアランス速度は、RNAクリアランス速度、例えば、mRNAまたはgRNAが血液、血清、または血漿から除去される速度である。いくつかの実施形態では、クリアランス速度は、LNPが血液、血清、または血漿から除去される速度である。いくつかの実施形態では、クリアランス速度は、LNPが肝臓組織または脾臓組織などの組織から除去される速度である。望ましくは、高いクリアランス速度は、実質的な有害作用のない安全性プロファイル、及び/または循環及び/または組織におけるLNP蓄積の減少をもたらし得る。
本開示の式(I)または式(II)の化合物は、それらが含まれる媒体のpHに応じて塩を形成し得る。例えば、わずかに酸性の媒体において、式(I)または式(II)の化合物はプロトン化され得、したがって正電荷を帯びることができる。逆に、例えば、pHが約7.35である血液などのわずかに塩基性の媒体では、式(I)または式(II)の化合物はプロトン化されない可能性があり、したがって電荷を帯びない。いくつかの実施形態では、本開示の式(I)または式(II)の化合物は、少なくとも約9のpHで主にプロトン化され得る。いくつかの実施形態では、本開示の式(I)または式(II)の化合物は、少なくとも約10のpHで主にプロトン化され得る。
式(I)または式(II)の化合物が主にプロトン化されるpHは、その固有のpKaに関連している。好ましい実施形態では、本開示の式(I)または式(II)の化合物の塩は、約5.1~約8.0、さらにより好ましくは約5.5~約7.5、例えば約6.1~約6.3の範囲のpKaを有する。好ましい他の実施形態では、本開示の式(I)の化合物の塩は、約5.3~約8.0、例えば、約5.7~約6.5の範囲のpKaを有する。他の実施形態では、本開示の式(I)または式(II)の化合物の塩は、約5.7~約6.4、例えば約5.8~約6.2の範囲のpKaを有する。他の好ましい実施形態では、本開示の式(I)の化合物の塩は、約5.7~約6.5、例えば約5.8~約6.4の範囲のpKaを有する。代替的に、本開示の式(I)または式(II)の化合物の塩は、約5.8~約6.5の範囲のpKaを有する。いくつかの実施形態では、式(I)または式(II)の化合物のプロトン化形態のpKaは、約5.5~約6.0である。本開示の式(I)または式(II)の化合物の塩は、約6.0~約8.0、好ましくは約6.0~約7.5の範囲のpKaを有し得る。式(I)または式(II)の化合物の塩のpKaは、約5.5~約7.0の範囲のpKaを有する特定の脂質で製剤化されたLNPが、in vivo、例えば肝臓へのカーゴの送達に有効であることが見出されているので、LNPを製剤化する際の重要な考慮事項となり得る。さらに、約5.3~約6.4の範囲のpKaを有する特定の脂質で製剤化されたLNPは、in vivo、例えば腫瘍への送達に有効であることが見出されている。例えば、WO2014/136086を参照されたい。
追加の脂質
本開示の脂質組成物における使用に好適な「中性脂質」は、例えば、様々な中性、非荷電、または双性イオン性の脂質を含む。本開示における使用に好適な中性リン脂質の例としては、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ホスホコリン(DOPC)、ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)、ホスファチジルコリン(PLPC)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DAPC)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)、卵ホスファチジルコリン(EPC)、ジラウリロイルホスファチジルコリン(DLPC)、ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)、1-ミリストイル-2-パルミトイルホスファチジルコリン(MPPC)、1-パルミトイル-2-ミリストイルホスファチジルコリン(PMPC)、1-パルミトイル-2-ステアロイルホスファチジルコリン(PSPC)、1,2-ジアラキドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DBPC)、1-ステアロイル-2-パルミトイルホスファチジルコリン(SPPC)、1,2-ジエイコセノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEPC)、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン(POPC)、リソホスファチジルコリン、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、ジリノレオイルホスファチジルコリンジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(DSPE)、ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン(DMPE)、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン(DPPE)、パルミトイルオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、リソホスファチジルエタノールアミン、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、中性リン脂質は、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)及びジミリストイルホスファチジルエタノールアミン(DMPE)、好ましくはジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)から選択され得る。
「ヘルパー脂質」としては、ステロイド、ステロール、及びアルキルレゾルシノールが挙げられる。本開示での使用に好適なヘルパー脂質としては、コレステロール、5-ヘプタデシルレゾルシノール、及びコレステロールヘミスクシナートが挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、ヘルパー脂質は、コレステロールまたはその誘導体、例えば、ヘミコハク酸コレステロールであり得る。
PEG脂質は、ナノ粒子がin vivo(例えば、血液中)で存在し得る時間の長さに影響を及ぼし得る脂質である。PEG脂質は、例えば、粒子凝集を低減し、粒子サイズを制御することによって製剤化プロセスにおいて有用であり得る。本明細書で使用されるPEG脂質は、LNPの薬物動態特性を調節し得る。典型的には、PEG脂質は、脂質部分及びPEGに基づくポリマー部分(ポリ(エチレンオキシド)と呼ばれることもある)(PEG部分)を含む。本開示の式(I)または式(II)の化合物を含む脂質組成物での使用に適したPEG脂質、及びそのような脂質の生化学に関する情報は、Romberg et al., Pharmaceutical Research 25(1), 2008, pp. 55-71及びHoekstra et al., Biochimica et Biophysica Acta 1660 (2004) 41-52に見出すことができる。追加の適切なPEG脂質は、例えば、WO2015/095340(31ページ14行目~37ページ6行目)、WO2006/007712、及びWO2011/076807(「ステルス脂質」)に開示されている。
いくつかの実施形態において、脂質部分は、独立して約C4~約C40の飽和または不飽和の炭素原子を含むアルキル鎖長を有するジアルキルグリセロールまたはジアルキルグリカミド基を含むものを含むジアシルグリセロールまたはジアシルグリカミドから由来し得、ここで鎖は1つ以上の、例えばアミドまたはエステル等の官能基を含み得る。いくつかの実施形態では、アルキル鎖長は、約C10~C20を含む。ジアルキルグリセロールまたはジアルキルグリカミド基は、1つ以上の置換アルキル基をさらに含み得る。鎖長は対称でも非対称でもよい。
特に明記しない限り、本明細書で使用されるとき、「PEG」という用語は、任意のポリエチレングリコールまたは他のポリアルキレンエーテルポリマー、例えば、任意選択で置換された直鎖または分岐鎖の、エチレングリコールまたはエチレンオキシドのポリマーを意味する。特定の実施形態では、PEG部分は非置換である。代替的に、PEG部分は、例えば、1つ以上のアルキル、アルコキシ、アシル、ヒドロキシ、またはアリール基によって置換され得る。例えば、PEG部分は、PEG-ポリウレタンまたはPEG-ポリプロピレンなどのPEGコポリマーを含み得る(例えば、J. Milton Harris, Poly(ethylene glycol) chemistry: biotechnical and biomedical applications (1992)を参照されたい)。代替的に、PEG部分は、PEGホモポリマーであり得る。特定の実施形態では、PEG部分は、約130~約50,000、例えば、約150~約30,000、さらには約150~約20,000の分子量を有する。同様に、PEG部分は、約150~約15,000、約150~約10,000、約150~約6,000、またはさらには約150~約5,000の分子量を有し得る。特定の好ましい実施形態では、PEG部分は、約150~約4,000、約150~約3,000、約300~約3,000、約1,000~約3,000、または約1,500~約2,500の分子量を有する。
特定の好ましい実施形態では、PEG部分は、「PEG2000」とも呼ばれる「PEG-2K」であり、これは、約2,000ダルトンの平均分子量を有する。PEG-2Kは、本明細書では、以下の式(II)によって表され、式中、nは45であり、これは、数平均重合度が約45のサブユニットを含むことを意味する。
Figure 0007485659000027
しかしながら、例えば、数平均重合度が約23サブユニット(n=23)、及び/または68サブユニット(n=68)を含む、当該技術分野において公知の他のPEGの実施形態を使用してもよい。いくつかの実施形態では、nは約30~約60の範囲であってよい。いくつかの実施形態では、nは約35~約55の範囲であってよい。いくつかの実施形態では、nは約40~約50の範囲であってよい。いくつかの実施形態では、nは約42~約48の範囲であってよい。いくつかの実施形態では、nは45であってもよい。いくつかの実施形態では、Rは、H、置換アルキル、及び非置換アルキルから選択され得る。いくつかの実施形態では、Rは、メチルなどの非置換アルキルであってよい。
本明細書に記載の実施形態のいずれにおいても、PEG脂質は、PEG-ジラウロイルグリセロール、PEG-ジミリストイルグリセロール(PEG-DMG)(カタログ番号GM-020、NOF(Tokyo,Japan)製)、PEG-ジパルミトイルグリセロール、PEG-ジステアロイルグリセロール(PEG-DSPE)(カタログ番号DSPE-020CN,NOF,Tokyo,Japan)、PEG-ジラウリルグリカミド、PEG-ジミリスチルグリカミド、PEG-ジパルミトイルグリカミド、及びPEG-ジステアロイルグリカミド、PEG-コレステロール(1-[8’-(コレスト-5-エン-3[ベータ]-オキシ)カルボキシアミド-3’,6’-ジオキサオクタニル]カルバモイル-[オメガ]-メチル-ポリ(エチレングリコール)、PEG-DMB(3,4-ジテトラデコキシルベンジル-[オメガ]-メチル-ポリ(エチレングリコール)エーテル)、1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン-N-[メトキシ(ポリエチレングリコール)-2000](PEG2k-DMG)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン-N-[メトキシ(ポリエチレングリコール)-2000](PEG2k-DSPE)(カタログ番号880120C Avanti Polar Lipids(Alabaster,Alabama,USA)製)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロール、メトキシポリエチレングリコール(PEG2k-DSG;GS-020,NOF Tokyo,Japan)、ポリ(エチレングリコール)-2000-ジメタクリレート(PEG2k-DMA))、及び1,2-ジステアリルオキシプロピル-3-アミン-N-[メトキシ(ポリエチレングリコール)-2000](PEG2k-DSA)から選択され得る。特定のそのような実施形態では、PEG脂質は、PEG2k-DMGであり得る。いくつかの実施形態では、PEG脂質は、PEG2k-DSGであり得る。他の実施形態では、PEG脂質は、PEG2k-DSPEであり得る。いくつかの実施形態において、PEG脂質はPEG2k-DMAであり得る。さらに他の実施形態では、PEG脂質は、PEG2k-C-DMAであり得る。特定の実施形態では、PEG脂質は、WO2016/010840(段落[00240]~[00244])に開示されている化合物S027であり得る。いくつかの実施形態において、PEG脂質はPEG2k-DSAであり得る。他の実施形態では、PEG脂質は、PEG2k-C11であり得る。いくつかの実施形態において、PEG脂質はPEG2k-C14であり得る。いくつかの実施形態において、PEG脂質はPEG2k-C16であり得る。いくつかの実施形態において、PEG脂質はPEG2k-C18であり得る。
本発明の脂質組成物に適したカチオン性脂質としては、N,N-ジオレイル-N,N-ジメチルアンモニウムクロリド(DODAC)、N,N-ジステアリル-N,N-ジメチルアンモニウムブロミド(DDAB)、N-(1-(2,3-ジオレオイルオキシ)プロリル)-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロリド(DOTAP)、1,2-ジオレオイル-3-ジメチルアンモニウムプロパン(DODAP)、N-(1-(2,3-ジオレイルオキシ)プロピル)-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA)、1,2-ジオレオイルカルバミル-3-ジメチルアンモニウム-プロパン(DOCDAP)、1,2-ジリネオイル-3-ジメチルアンモニウム-プロパン(DLINDAP)、ジラウリル(C12:0)トリメチルアンモニウム-プロパン(DLTAP)、ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン(DOGS)、DC-Choi、ジオレイルオキシ-N-[2-(スペルミンカルボキサミド)エチル]-N,N-ジメチル-1-プロパナミニウムトリフルオロアセテート(DOSPA)、1,2-ジミリスチルオキシプロピル-3-ジメチル-ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DMRIE)、3-ジメチルアミノ-2-(コレスト-5-エン-3-ベータ-オキシブタン-4-オキシ)-1-(シス,シス-9,12-オクタデカジエノキシ)プロパン(CLinDMA)、N,N-ジメチル-2,3-ジオレイルオキシ)プロピルアミン(DODMA)、2-[5’-(コレスト-5-エン-3[ベータ]-オキシ)-3’-オキサペントキシ)-3-ジメチル-1-(シス,シス-9’,1-2’-オクタデカジエノキシ)プロパン(CpLinDMA)、N,N-ジメチル-3,4-ジオレイルオキシベンジルアミン(DMOBA)、及び1,2-N,N’-ジオレイルカルバミル-3-ジメチルアミノプロパン(DOcarbDAP)が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、カチオン性脂質はDOTAPまたはDLTAPである。
本発明での使用に適したアニオン性脂質としては、ホスファチジルグリセロール、カルジオリピン、ジアシルホスファチジルセリン、ジアシルホスファチジン酸、N-ドデカノイルホスファチジルエタノールアミン、N-スクシニルホスファチジルエタノールアミン、N-グルタリルホスファチジルエタノールアミンコレステロールヘミコハク酸(CHEMS)、及びリシルホスファチジルグリセロールが挙げられるが、これらに限定されない。
脂質組成物
本発明は、式(I)もしくは式(II)の少なくとも1つの化合物またはその塩(例えば、その薬学的に許容される塩)と、少なくとも1つの他の脂質コンポーネントと、を含む脂質組成物を提供する。そのような組成物はまた、任意選択で1つ以上の他の脂質コンポーネントと組み合わせて、生物活性剤を含むことができる。いくつかの実施形態では、脂質組成物は、脂質コンポーネントと、生物活性剤を含む水性コンポーネントと、を含む。
一実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、少なくとも1つの他の脂質コンポーネントと、を含む。別の実施形態では、脂質組成物は、任意選択で1つ以上の他の脂質コンポーネントと組み合わせて、生物活性剤をさらに含む。さらに別の実施形態では、組成物は、リポソームの形態である。さらに別の実施形態では、組成物は、脂質ナノ粒子(LNP)の形態である。別の実施形態では、脂質組成物は肝臓への送達に適している。
一実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、別の脂質コンポーネントと、を含む。そのような他の脂質コンポーネントとしては、中性脂質、ヘルパー脂質、PEG脂質、カチオン性脂質、及びアニオン性脂質が挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、任意選択で1つ以上の追加の脂質コンポーネントとともに中性脂質、例えばDSPCと、を含む。別の実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、任意選択で1つ以上の追加の脂質コンポーネントとともに、ヘルパー脂質、例えばコレステロールと、を含む。さらなる実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、任意選択で1つ以上の追加の脂質コンポーネントとともに、PEG脂質と、を含む。さらなる実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、任意選択で1つ以上の追加の脂質コンポーネントとともにカチオン性脂質と、を含む。さらなる実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、任意選択で1つ以上の追加の脂質コンポーネントとともに、アニオン性脂質と、を含む。サブ実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、ヘルパー脂質と、任意選択で中性脂質とともにPEG脂質と、を含む。さらなる実施形態では、脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、ヘルパー脂質と、PEG脂質と、中性脂質と、を含む。
式(I)もしくは式(II)の脂質またはその薬学的に許容される塩を含む組成物、またはその脂質組成物は、様々な分子を細胞に送達するのに役立つ、微粒子、ナノ粒子、及びトランスフェクション剤を含む粒子形成送達剤を含むがこれらに限定されない様々な形態であり得る。特定の組成物は、生物活性剤をトランスフェクトまたは送達するのに効果的である。好ましい生物活性剤は、RNA及びDNAである。さらなる実施形態では、生物活性剤は、mRNA、gRNA、及びDNAから選択される。特定の実施形態では、カーゴは、RNA誘導DNA結合剤(例えば、Casヌクレアーゼ、クラス2Casヌクレアーゼ、またはCas9)をコードするmRNA、及びgRNAまたはgRNAをコードする核酸、またはmRNAとgRNAの組み合わせを含む。
上述の脂質組成物で使用するための式(I)の例示的な化合物は、実施例に示されている。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物1である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物2である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物3である。式(I)の化合物は化合物4である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物5である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物6である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物7である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物8である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物9である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物10である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物11である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物12である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物13である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物14である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物15である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物16である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物17である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物20である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物21である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物22である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物23である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物24である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物25である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物27である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物28である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物29である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物30である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物31である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物32である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物33である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物34である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物35である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物36である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物37である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物38である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物39である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物40である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物41である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物42である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物43である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物44である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物45である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物46である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物47である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物48である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物49である。特定の実施形態では、式(I)の化合物は化合物50である。特定の実施形態では、化合物は、化合物が化合物18、化合物19、または化合物26でないという条件で、表1の化合物から選択される化合物である。
LNP組成物
脂質組成物は、LNP組成物として提供され得る。脂質ナノ粒子は、例えば、ミクロスフェア(単層及び多層の小胞、例えば、いくつかの実施形態において、実質的に球形であり、より特定の実施形態において、水性コアを含み得る「リポソーム」ラメラ相脂質二重層を含み、例えば、RNA分子の実質的な部分を含む)、エマルション中の分散相、ミセル、または懸濁液中の内相であってよい。
LNPは、約1~約1,000nm、約10~約500nm、約20~約500nm、サブ実施形態では約50~約400nm、サブ実施形態では約50~約300nm、サブ実施形態では約50~約200nm、及びサブ実施形態では約50~約150nm、及び別のサブ実施形態では約60~約120nmのサイズを有する。好ましくは、LNPは、約60nm~約100nmのサイズを有する。完全に形成されたLNPの平均サイズ(直径)は、Malvern Zetasizerでの動的光散乱によって測定できる。LNP試料は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で希釈され、カウント速度は約200~400kcpsである。データは、強度測定値の加重平均として表示される。
本開示の実施形態は、組成物中のコンポーネントの脂質のそれぞれのモル比に従って記載される脂質組成物も提供する。全てのモル%数は、脂質組成物、より具体的にはLNP組成物の脂質コンポーネントの割合として示される。特定の実施形態では、式(I)または式(II)の化合物のモル%は、約30モル%~約70モル%であり得る。特定の実施形態では、式(I)または式(II)の化合物のモル%は、少なくとも30モル%、少なくとも40モル%、少なくとも50モル%、または少なくとも60モル%であり得る。
特定の実施形態では、中性脂質のモル%は、約0モル%~約30モル%であり得る。特定の実施形態では、中性脂質のモル%は、約0モル%~約20モル%であり得る。特定の実施形態では、中性脂質のモル%は、約9モル%であり得る。
特定の実施形態では、ヘルパー脂質のモル%は、約0モル%~約80モル%であり得る。特定の実施形態では、ヘルパー脂質のモル%は、約20モル%~約60モル%であり得る。特定の実施形態では、ヘルパー脂質のモル%は、約30モル%~約50モル%であり得る。特定の実施形態では、ヘルパー脂質のモル%は、30モル%~約40モル%、または約35%モル%~約45モル%であり得る。特定の実施形態では、ヘルパー脂質のモル%は、式(I)または式(II)の化合物、中性脂質、及び/またはPEG脂質濃度に基づいて調整され、脂質コンポーネントを100モル%にする。
特定の実施形態では、PEG脂質のモル%は、約1モル%~約10モル%であり得る。特定の実施形態において、PEG脂質のモル%は、約1モル%~約4モル%であり得る。特定の実施形態において、PEG脂質のモル%は、約1モル%~約2モル%であり得る。特定の実施形態では、PEG脂質のモル%は、約1.5モル%であり得る。
様々な実施形態では、LNP組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその塩(例えば、その薬学的に許容される塩(例えば、本明細書に開示される))と、中性脂質(例えば、DSPC)と、ヘルパー脂質(例えば、コレステロール)と、PEG脂質(例えば、PEG2k-DMG)と、を含む。いくつかの実施形態では、LNP組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩(例えば、本明細書に開示される)と、DSPCと、コレステロールと、PEG脂質と、を含む。いくつかのそのような実施形態では、LNP組成物は、PEG2k-DMGなどのDMGを含むPEG脂質を含む。特定の好ましい実施形態では、LNP組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、コレステロールと、DSPCと、PEG2k-DMGと、を含む。
特定の実施形態では、LNP組成物などの脂質組成物は、脂質コンポーネント及び核酸コンポーネント、例えば、RNAコンポーネントを含み、そして式(I)または式(II)の化合物の核酸に対するモル比を測定することができる。本開示の実施形態はまた、式(I)または式(II)(N)の化合物の薬学的に許容される塩の正に帯電したアミン基とカプセル化される核酸の負に帯電したリン酸基(P)との間の定義されたモル比を有する脂質組成物を提供する。これは、方程式N/Pで数学的に表すことができる。いくつかの実施形態では、LNP組成物などの脂質組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩を含む脂質コンポーネントと、N/P比が約3~10である核酸コンポーネントと、を含み得る。いくつかの実施形態では、LNP組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩を含む脂質コンポーネントと、N/P比が約3~10であるRNAコンポーネントと、を含み得る。例えば、N/P比は、約4~7であり得る。あるいは、N/P比は、約6、例えば、6±1、または6±0.5であり得る。
いくつかの実施形態では、水性コンポーネントは、生物活性剤を含む。いくつかの実施形態では、水性コンポーネントは、任意選択で核酸と組み合わせて、ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、水性コンポーネントは、RNAなどの核酸を含む。いくつかの実施形態では、水性コンポーネントは、核酸コンポーネントである。いくつかの実施形態では、核酸コンポーネントはDNAを含み、それはDNAコンポーネントと呼ぶことができる。いくつかの実施形態では、核酸コンポーネントはRNAを含む。いくつかの実施形態では、RNAコンポーネントなどの水性コンポーネントは、RNA誘導DNA結合剤をコードするmRNAなどのmRNAを含み得る。いくつかの実施形態では、RNA誘導DNA結合剤は、Casヌクレアーゼである。特定の実施形態では、水性コンポーネントは、Cas9をコードするmRNAを含み得る。特定の実施形態では、水性コンポーネントは、gRNAを含み得る。RNA誘導DNA結合剤をコードするmRNAを含むいくつかの組成物において、組成物は、gRNAなどのgRNA核酸をさらに含む。いくつかの実施形態では、水性コンポーネントは、RNA誘導DNA結合剤及びgRNAを含む。いくつかの実施形態では、水性コンポーネントは、CasヌクレアーゼmRNA及びgRNAを含む。いくつかの実施形態では、水性コンポーネントは、クラス2CasヌクレアーゼmRNA及びgRNAを含む。
特定の実施形態では、LNP組成物などの脂質組成物は、クラス2CasヌクレアーゼなどのCasヌクレアーゼをコードするmRNAと、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、ヘルパー脂質と、任意選択での中性脂質と、PEG脂質と、を含み得る。クラス2CasヌクレアーゼなどのCasヌクレアーゼをコードするmRNAを含む特定の組成物において、ヘルパー脂質はコレステロールである。クラス2CasヌクレアーゼなどのCasヌクレアーゼをコードするmRNAを含む他の組成物において、中性脂質はDSPCである。クラス2Casヌクレアーゼ、例えばCas9などのCasヌクレアーゼをコードするmRNAを含む追加の実施形態では、PEG脂質は、PEG2k-DMGである。特定の組成物では、クラス2CasヌクレアーゼなどのCasヌクレアーゼをコードするmRNAと、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、を含む。特定の組成物では、組成物は、dgRNAまたはsgRNAなどのgRNAをさらに含む。
いくつかの実施形態では、LNP組成物などの脂質組成物は、gRNAを含み得る。特定の実施形態では、組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、gRNAと、ヘルパー脂質と、任意選択での中性脂質と、PEG脂質と、を含み得る。gRNAを含む特定のLNP組成物では、ヘルパー脂質はコレステロールである。gRNAを含むいくつかの組成物では、中性脂質はDSPCである。gRNAを含む追加の実施形態では、PEG脂質はPEG2k-DMGである。特定の組成物において、gRNAは、dgRNA及びsgRNAから選択される。
特定の実施形態では、LNP組成物などの脂質組成物は、水性コンポーネント中のRNA誘導DNA結合剤及びgRNA(sgRNAであり得る)をコードするmRNAと、脂質コンポーネント中の式(I)または式(II)の化合物と、を含む。例えば、LNP組成物は、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩と、CasヌクレアーゼをコードするmRNAと、gRNAと、ヘルパー脂質と、中性脂質と、PEG脂質と、を含み得る。CasヌクレアーゼをコードするmRNA及びgRNAを含む特定の組成物において、ヘルパー脂質はコレステロールである。CasヌクレアーゼをコードするmRNA及びgRNAを含むいくつかの組成物において、中性脂質はDSPCである。CasヌクレアーゼをコードするmRNA及びgRNAを含む追加の実施形態では、PEG脂質は、PEG2k-DMGである。
特定の実施形態では、LNP組成物などの脂質組成物は、クラス2Cas mRNAなどのRNA誘導DNA結合剤と、少なくとも1つのgRNAと、を含む。特定の実施形態では、LNP組成物は、約1:1または約1:2のクラス2CasヌクレアーゼmRNAなどの、RNA誘導DNA結合剤mRNAに対するgRNAの比を含む。いくつかの実施形態では、この比は、約25:1~約1:25、約10:1~約1:10、約8:1~約1:8、約4:1~約1:4、または約2:1~約1:2である。
LNP組成物などの本明細書に開示される脂質組成物は、テンプレート核酸、例えば、DNAテンプレートを含み得る。テンプレート核酸は、LNP組成物として含まれる、式(I)もしくは式(II)の化合物またはその薬学的に許容される塩を含む脂質組成物とともに、またはそれとは別に送達され得る。いくつかの実施形態では、テンプレート核酸は、所望の修復メカニズムに応じて、一本鎖または二本鎖であり得る。テンプレートは、例えば標的DNA配列内の標的DNA、及び/または標的DNAに隣接する配列と相同性のある領域を有し得る。
いくつかの実施形態では、LNPは、水性RNA溶液を有機溶媒ベースの脂質溶液と混合することによって形成される。適切な溶液または溶媒には、水、PBS、Tris緩衝液、NaCl、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、エタノール、クロロホルム、ジエチルエーテル、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、メタノール、イソプロパノールが含まれるか、または含まれ得る。例えば、有機溶媒は100%エタノールであり得る。例えば、LNPのin vivo投与のための薬学的に許容される緩衝液を使用することができる。特定の実施形態では、緩衝液は、LNPを含む組成物のpHをpH6.5以上に維持するために使用される。特定の実施形態では、緩衝液は、LNPを含む組成物のpHをpH7.0以上に維持するために使用される。特定の実施形態では、組成物は、約7.2~約7.7の範囲のpHを有する。追加の実施形態では、組成物は、約7.3~約7.7の範囲または約7.4~約7.6の範囲のpHを有する。さらなる実施形態では、組成物は、約7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、または7.7のpHを有する。組成物のpHは、マイクロpHプローブで測定することができる。いくつかの実施形態では、凍結保護剤が組成物に含まれる。凍結保護剤の非限定的な例としては、スクロース、トレハロース、グリセロール、DMSO、及びエチレングリコールが挙げられる。例示的な組成物は、例えば、スクロースなどの最大10%の凍結保護剤を含み得る。特定の実施形態では、組成物は、tris生理食塩水スクロース(TSS)を含み得る。特定の実施形態では、LNP組成物は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10%の凍結保護剤を含み得る。特定の実施形態では、LNP組成物は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10%のスクロースを含み得る。いくつかの実施形態では、LNP組成物は、緩衝液を含み得る。いくつかの実施形態では、緩衝液は、リン酸緩衝液(PBS)、Tris緩衝液、クエン酸緩衝液、及びそれらの混合物を含み得る。特定の例示的な実施形態では、緩衝液は、NaClを含む。特定の実施形態では、緩衝液はNaClを欠いている。NaClの例示的な量は、約20mM~約45mMの範囲であり得る。NaClの例示的な量は、約40mM~約50mMの範囲であってよい。いくつかの実施形態では、NaClの量は約45mMである。いくつかの実施形態では、緩衝液は、Tris緩衝液である。Trisの例示的な量は、約20mM~約60mMの範囲であってよい。Trisの例示的な量は、約40mM~約60mMの範囲であってよい。いくつかの実施形態では、Trisの量は約50mMである。いくつかの実施形態では、緩衝液は、NaCl及びTrisを含む。LNP組成物の特定の例示的な実施形態は、Tris緩衝液中に5%スクロース及び45mM NaClを含む。他の例示的な実施形態では、組成物は、約5%w/vの量のスクロース、約45mMのNaCl、及び約50mMのTrisをpH7.5で含む。塩、緩衝液、及び凍結保護剤の量は、組成物全体の浸透圧が維持されるように変えることができる。例えば、最終浸透圧は450mOsm/L未満に維持できる。さらなる実施形態では、浸透圧は、350~250mOsm/Lである。特定の実施形態は、300+/-20mOsm/Lまたは310+/-40mOsm/Lの最終浸透圧を有する。
いくつかの実施形態では、有機溶媒中のRNA水溶液と脂質溶液とのマイクロ流体混合、T混合、または交差混合が使用される。特定の態様では、流速、接合部のサイズ、接合部の形状、接合部の形状、管の直径、溶液、及び/またはRNA及び脂質の濃度を変えることができる。LNPまたはLNP組成物は、例えば、透析、遠心フィルター、タンジェント流濾過、またはクロマトグラフィーを介して濃縮または精製することができる。LNPは、例えば、懸濁液、エマルション、または凍結乾燥粉末として保存することができる。いくつかの実施形態では、LNP組成物は2~8℃で保存され、特定の態様では、LNP組成物は室温で保存される。追加の実施形態では、LNP組成物は、例えば、-20℃または-80℃で凍結保存される。他の実施形態では、LNP組成物は、約0℃~約-80℃の範囲の温度で保存される。LNP組成物は、使用前に、例えば、氷上、室温、または25℃で解凍することができる。
LNPは、例えば、ミクロスフェア(単層及び多層の小胞、例えば、いくつかの実施形態において、実質的に球形であり、より特定の実施形態において、水性コアを含み得る「リポソーム」ラメラ相脂質二重層を含み、例えば、RNA分子の実質的な部分を含む)、エマルション中の分散相、ミセル、または懸濁液中の内相であってよい。
LNP組成物などの好ましい脂質組成物は、治療上有効な用量でin vivoで細胞毒性レベルまで蓄積しないという点で生分解性である。いくつかの実施形態では、組成物は、治療用量レベルで実質的な有害作用をもたらす自然免疫応答を引き起こさない。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される組成物は、治療用量レベルで毒性を引き起こさない。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるLNPは、約0.005~約0.75の範囲であり得る多分散指数(PDI)を有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約0.01~約0.5の範囲であり得るPDIを有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約0~約0.4の範囲であり得るPDIを有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約0~約0.35の範囲であり得るPDIを有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約0~約0.35の範囲であり得るPDIを有する。いくつかの実施形態では、LNPのPDIは、約0~約0.3の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、LNPは、約0~約0.25の範囲であり得るPDIを有する。いくつかの実施形態では、LNPのPDIは、約0~約0.2の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、LNPは、約0.08、0.1、0.15、0.2、または0.4未満であり得るPDIを有する。
本明細書に開示されるLNPは、約1~約250nmのサイズ(例えば、Z平均直径)を有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約10~約200nmのサイズを有する。さらなる実施形態では、LNPは、約20~約150nmのサイズを有する。いくつかの実施形態では、LNPは約50~約150nmのサイズを有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約50~約100nmのサイズを有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約50~約120nmのサイズを有する。いくつかの実施形態では、LNPは約60~約100nmのサイズを有する。いくつかの実施形態では、LNPは約75~約150nmのサイズを有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約75~約120nmのサイズを有する。いくつかの実施形態では、LNPは、約75~約100nmのサイズを有する。特に明記しない限り、本明細書で言及される全てのサイズは、Malvern Zetasizerでの動的光散乱によって測定されるときの、完全に形成されたナノ粒子の平均サイズ(直径)である。ナノ粒子試料は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で希釈され、カウント速度は約200~400kcpsである。データは、強度測定値の加重平均(Z平均直径)として表示される。
いくつかの実施形態では、LNPは、約50%~約100%の範囲の平均カプセル化効率で形成される。いくつかの実施形態では、LNPは、約50%~約95%の範囲の平均カプセル化効率で形成される。いくつかの実施形態では、LNPは、約70%~約90%の範囲の平均カプセル化効率で形成される。いくつかの実施形態では、LNPは、約90%~約100%の範囲の平均カプセル化効率で形成される。いくつかの実施形態では、LNPは、約75%~約95%の範囲の平均カプセル化効率で形成される。
カーゴ
LNP組成物を介して送達されるカーゴは、生物活性剤であり得る。特定の実施形態では、カーゴは、1つ以上の生物活性剤、例えば、mRNA、ガイドRNA、核酸、RNA誘導DNA結合剤、発現ベクター、テンプレート核酸、抗体(例えば、モノクローナル、キメラ、ヒト化、ナノボディ、及びそれらの断片など)、コレステロール、ホルモン、ペプチド、タンパク質、化学療法剤及び他のタイプの抗腫瘍薬、低分子量薬物、ビタミン、補因子、ヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、酵素的核酸、アンチセンス核酸、トリプレックス形成オリゴヌクレオチド、アンチセンスDNAまたはRNA組成物、キメラDNA:RNA組成物、アロザイム、アプタマー、リボザイム、デコイ及びその類似体、プラスミド及び他の種類のベクター、及び小核酸分子、RNAi剤、短干渉核酸(siNA)、短い干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短いヘアピンRNA(shRNA)、及び「自己複製RNA」(レプリカーゼ酵素活性をコードし、それ自体のin vivoでの複製または増幅を指示することができる)分子、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸リボヌクレオチド(LNA)、モルホリノヌクレオチド、トレオース核酸(TNA)、グリコール核酸(GNA)、sisiRNA(小さな内部セグメント化干渉RNA)、及びiRNA(非対称干渉RNA)であるか、またはそれらを含む。上述の生物活性剤のリストは単なる例示であり、限定することを意図するものではない。そのような化合物は、精製または部分的に精製することができ、天然に存在するか合成することができ、化学的に修飾することができる。
LNP組成物を介して送達されるカーゴは、目的のタンパク質をコードするmRNA分子などのRNAであり得る。例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)、RNA誘導DNA結合剤、Casヌクレアーゼなどのタンパク質を発現するためのmRNAが含まれる。CasヌクレアーゼmRNA、例えば、Cas9またはCpf1タンパク質などのクラス2Casヌクレアーゼの細胞での発現を可能にするクラス2CasヌクレアーゼmRNAを含むLNP組成物が提供される。さらに、カーゴは、1つ以上のガイドRNAまたはガイドRNAをコードする核酸を含み得る。例えば、修復または組換えのためのテンプレート核酸もまた、組成物に含まれ得るか、またはテンプレート核酸が、本明細書に記載の方法で使用され得る。サブ実施形態では、カーゴは、Streptococcus pyogenesのCas9をコードするmRNA、及び任意選択でS.pyogenesのgRNAを含む。さらなるサブ実施形態では、カーゴは、Neisseria meningitidisのCas9をコードするmRNA、任意選択で、nmeのgRNAを含む。
「mRNA」は、ポリヌクレオチドを指し、ポリペプチドに翻訳することができる(すなわち、リボソーム及びアミノアシル化tRNAによる翻訳のための基質として役立つことができる)オープンリーディングフレームを含む。mRNAは、リボース残基またはその類似体、例えば、2’-メトキシリボース残基を含むリン酸糖骨格を含み得る。いくつかの実施形態では、mRNAリン酸-糖骨格の糖は、本質的に、リボース残基、2’-メトキシリボース残基、またはそれらの組み合わせからなる。一般に、mRNAは実質的な量のチミジン残基を含まない(例えば、0残基または30、20、10、5、4、3、または2未満のチミジン残基、または10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.2%、または0.1%未満のチミジン含有量)。mRNAは、そのウリジン位置の一部または全てに修飾されたウリジンを含むことができる。
CRISPR/Casカーゴ
特定の実施形態では、開示された組成物は、CasヌクレアーゼなどのRNA誘導DNA結合剤をコードするmRNAを含む。特定の実施形態では、開示された組成物は、S.pyogenesのCas9などのクラス2CasヌクレアーゼをコードするmRNAを含む。
本明細書で使用されるとき、「RNA誘導DNA結合剤」は、RNA及びDNA結合活性を有するポリペプチドまたはポリペプチドの複合体、またはそのような複合体のDNA結合サブユニットを意味し、ここで、DNA結合活性は配列特異的であり、RNAの配列に依存する。例示的なRNA誘導DNA結合剤には、Cas切断酵素/ニッカーゼ及びその不活化形態(「dCas DNA結合剤」)が含まれる。本明細書で使用されるとき、「Casヌクレアーゼ」は、Cas切断剤、Casニッカーゼ、及びdCas DNA結合剤を包含する。Cas切断剤/ニッカーゼ及びdCasDNA結合剤としては、III型CRISPRシステムのCsmまたはCmr複合体、そのCas10、Csm1、またはCmr2サブユニット、I型CRISPRシステムのカスケード複合体、そのCas3サブユニット、及びクラス2Casヌクレアーゼが挙げられる。本明細書で使用されるとき、「クラス2Casヌクレアーゼ」は、RNA誘導DNA結合活性を有する一本鎖ポリペプチドである。クラス2Casヌクレアーゼとしては、さらにRNA誘導DNA切断酵素またはニッカーゼ活性を有するクラス2Cas切断酵素/ニッカーゼ(例えば、H840A、D10A、またはN863A変異体)、及び切断酵素/ニッカーゼ活性が不活性化されている、クラス2dCasDNA結合剤が挙げられる。クラス2Casヌクレアーゼとしては、例えば、Cas9、Cpf1、C2c1、C2c2、C2c3、HF Cas9(例えば、N497A、R661A、Q695A、Q926Aバリアント)、HypaCas9(例えば、N692A、M694A、Q695A、H698Aバリアント)、eSPCas9(1.0)(例えば、K810A、K1003A、R1060Aバリアント)、及びeSPCas9(1.1)(例えば、K848A、K1003A、R1060Aバリアント)タンパク質、及びそれらの修飾が挙げられる。Cpf1タンパク質、Zetsche et al., Cell, 163: 1-13 (2015)は、Cas9と相同であり、RuvC様ヌクレアーゼドメインを含む。ZetscheのCpf1配列は、参照によりその全体が組み込まれる。例えば、Zetscheの表S1及びS3を参照されたい。例えば、Makarova et al., Nat Rev Microbiol, 13(11): 722-36 (2015)、Shmakov et al., Molecular Cell, 60:385-397(2015)を参照されたい。
本明細書で使用されるとき、「リボヌクレオプロテイン」(RNP)または「RNP複合体」は、Casヌクレアーゼ、例えば、Cas切断酵素、Casニッカーゼ、またはdCas DNA結合剤(例えば、Cas9)などのRNA誘導DNA結合剤と一緒にされるガイドRNAを指す。いくつかの実施形態では、ガイドRNAは、Cas9などのRNA誘導DNA結合剤を標的配列に誘導し、ガイドRNAは、標的配列とハイブリダイズし、そして結合剤が標的配列に結合する。結合剤が切断酵素またはニッカーゼである場合、結合の後に切断またはニッキングが起き得る。
本開示のいくつかの実施形態では、LNP組成物のカーゴは、ヌクレアーゼ(例えば、Cas9などのCasヌクレアーゼ)であり得るRNA誘導DNA結合剤を標的DNAに誘導するガイド配列を含む少なくとも1つのガイドRNAを含む。gRNAは、Casヌクレアーゼまたはクラス2Casヌクレアーゼを標的核酸分子上の標的配列に誘導できる。いくつかの実施形態では、gRNAは、クラス2Casヌクレアーゼと結合し、そしてそれによる切断の特異性を提供する。いくつかの実施形態では、gRNA及びCasヌクレアーゼは、リボヌクレオプロテイン(RNP)、例えば、CRISPR/Cas9複合体などのCRISPR/Cas複合体を形成し得る。いくつかの実施形態では、CRISPR/Cas複合体は、タイプII CRISPR/Cas9複合体であり得る。いくつかの実施形態では、CRISPR/Cas複合体は、Cpf1/ガイドRNA複合体などのタイプV CRISPR/Cas複合体であり得る。Casヌクレアーゼ及び同族のgRNAは対になり得る。各クラス2CasヌクレアーゼとペアになるgRNA足場構造は、特定のCRISPR/Casシステムによって異なる。
「ガイドRNA」、「gRNA」、及び単に「ガイド」は、本明細書では互換的に使用され、crRNA(CRISPR RNAとしても知られる)、またはcrRNAとtrRNAの組み合わせ(tracrRNAとしても知られる)のいずれかを指す。ガイドRNAは、本明細書に記載されるように修飾されたRNAを含むことができる。crRNAとtrRNAは、単一のRNA分子(単一のガイドRNA、sgRNA)として、または2つの別々のRNA分子(デュアルガイドRNA、dgRNA)として結合され得る。「ガイドRNA」または「gRNA」はそれぞれのタイプを指す。trRNAは、天然に存在する配列、または天然に存在する配列と比較して改変または変化を伴うtrRNA配列であり得る。
本明細書で使用されるとき、「ガイド配列」は、標的配列に相補的であり、RNA誘導DNA結合剤による結合または修飾(例えば、切断)のためにガイドRNAを標的配列に誘導するように機能するガイドRNA内の配列を指す。「ガイド配列」は、「標的配列」または「スペーサー配列」と呼ばれることもある。ガイド配列は、例えば、Streptococcus pyogenes(すなわち、Spy Cas9)及び関連するCas9ホモログ/オルソログの場合、長さが20塩基対であり得る。例えば、15、16、17、18、19、21、22、23、24、または25ヌクレオチド長のような、より短いまたはより長い配列もまたガイドとして使用できる。いくつかの実施形態では、標的配列は、例えば、遺伝子または染色体上にあり、ガイド配列に相補的である。いくつかの実施形態において、ガイド配列とそれに対応する標的配列との間の相補性または同一性の度合いは、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、もしくは約100%、または少なくとも約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%、もしくは約100%であり得る。いくつかの実施形態では、ガイド配列及び標的領域は、少なくとも15、16、17、18、19、または20個の連続するヌクレオチドの領域にわたって100%相補的または同一であり得る。他の実施形態では、ガイド配列及び標的領域は、少なくとも1つのミスマッチを含み得る。例えば、ガイド配列及び標的配列は、1、2、3、または4つのミスマッチを含み得、ここで、標的配列の全長は、少なくとも17、18、19、20またはそれ以上の塩基対である。いくつかの実施形態では、ガイド配列及び標的領域は、1~4のミスマッチを含み得、ガイド配列は、少なくとも17、18、19、20またはそれ以上のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、ガイド配列及び標的領域は、1つ、2つ、3つ、または4つのミスマッチを含み得、ここで、ガイド配列は、20ヌクレオチドを含む。
Casタンパク質の核酸基質は二本鎖核酸であるので、Casタンパク質などのRNA誘導DNA結合タンパク質の標的配列は、ゲノムDNAのプラス鎖とマイナス鎖の両方(すなわち、与えられる配列と、配列の逆の相補体(compliment))を含む。したがって、ガイド配列が「標的配列に相補的」であると言われる場合、ガイド配列は、ガイドRNAを、標的配列の逆の相補体に結合するよう誘導できると理解されるべきである。したがって、いくつかの実施形態において、ガイド配列が、標的配列の逆の相補体に結合する場合、ガイド配列は、ガイド配列におけるUのTへの置換を除いて、標的配列の特定のヌクレオチド(例えば、PAMを含まない標的配列)と同一である。
標的化配列の長さは、使用するCRISPR/Casシステムとコンポーネントによって異なり得る。例えば、様々な細菌種に由来する様々なクラス2Casヌクレアーゼは、様々な最適な標的化配列の長さを有する。したがって、標的化配列は、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、30、35、40、45、50、または50ヌクレオチドを超える長さを含み得る。いくつかの実施形態では、標的化配列の長さは、天然に存在するCRISPR/Casシステムのガイド配列よりも0、1、2、3、4、または5ヌクレオチド、長いまたは短い。特定の実施形態では、Casヌクレアーゼ及びgRNA足場は、同じCRISPR/Casシステムに由来するであろう。いくつかの実施形態では、標的化配列は、18~24ヌクレオチドを含み得るか、またはそれからなり得る。いくつかの実施形態において、標的化配列は、19~21ヌクレオチドを含み得るか、またはそれからなり得る。いくつかの実施形態において、標的化配列は、20ヌクレオチドを含み得るか、またはそれからなり得る。
いくつかの実施形態では、sgRNAは、Cas9タンパク質によるRNA誘導DNA切断を媒介することができる「Cas9 sgRNA」である。いくつかの実施形態では、sgRNAは、Cpf1タンパク質によるRNA誘導DNA切断を媒介することができる「Cpf1 sgRNA」である。特定の実施形態では、gRNAは、Cas9タンパク質との能動複合体を形成し、RNA誘導DNA切断を媒介するのに十分なcrRNA及びtracrRNAを含む。特定の実施形態では、gRNAは、Cpf1タンパク質との能動複合体を形成し、RNA誘導DNA切断を媒介するのに十分なcrRNAを含む。Zetsche 2015を参照されたい。
本発明の特定の実施形態はまた、本明細書に記載のgRNAをコードする核酸、例えば、発現カセットを提供する。「ガイドRNA核酸」は、本明細書では、ガイドRNA(例えば、sgRNAまたはdgRNA)及び1つ以上のガイドRNAをコードする核酸であるガイドRNA発現カセットを指すために使用される。
修飾されたRNA
特定の実施形態では、LNP組成物などの脂質組成物は、修飾されたRNAを含む修飾された核酸を含む。
修飾されたヌクレオシドまたはヌクレオチドは、RNA、例えば、gRNAまたはmRNAに存在することができる。例えば、1つ以上の修飾されたヌクレオシドまたはヌクレオチドを含むgRNAまたはmRNAは、「修飾された」RNAと呼ばれ、標準的なA、G、C、及びU残基の代わりにまたはそれらに加えて使用される1つ以上の非天然及び/または天然に存在するコンポーネントまたは構成の存在を記載する。いくつかの実施形態において、修飾されたRNAは、非標準のヌクレオシドまたはヌクレオチドによって合成され、本明細書において「修飾された」と呼ばれる。
修飾されたヌクレオシド及び修飾されたヌクレオチドは:(i)ホスホジエステル骨格結合における改変、例えば、非架橋のリン酸酸素の1つもしくは両方、及び/または、架橋リン酸酸素の1つ以上の置き換え(例示的な骨格修飾)、(ii)リボース糖の構成要素、例えばリボース糖上の2’ヒドロキシルの改変、例えば、置き換え(例示的な糖修飾)、(iii)リン酸部分の「脱リン酸型」リンカーによる大規模な置き換え(例示的な骨格修飾)、(iv)天然に存在する核酸塩基の修飾または置き換え(非標準的な核酸塩基によるものを含む)(例示的な塩基修飾)、(v)リボースリン酸骨格の置き換えまたは修飾(例示的な骨格修飾)、(vi)オリゴヌクレオチドの3’末端または5’末端の修飾、例えば、末端リン酸基の除去、修飾、もしくは置き換え、または部分、キャップ、もしくはリンカーの結合(そのような3’または5’のキャップ修飾は、糖及び/または骨格の修飾を含み得る)、ならびに(vii)糖の修飾または置き換え(例示的な糖修飾)の1つ以上を含み得る。特定の実施形態は、mRNA、gRNA、または核酸に対する5’末端修飾を含む。特定の実施形態は、mRNA、gRNA、または核酸に対する3’末端修飾を含む。修飾されたRNAは、5’末端及び3’末端修飾を含むことができる。修飾されたRNAは、非末端位置に1つ以上の修飾された残基を含むことができる。特定の実施形態では、gRNAは、少なくとも1つの修飾された残基を含む。特定の実施形態では、mRNAは、少なくとも1つの修飾された残基を含む。
修飾されていない核酸は、例えば、細胞内ヌクレアーゼまたは血清中に見られるものによって分解されやすい可能性がある。例えば、ヌクレアーゼは核酸のホスホジエステル結合を加水分解し得る。したがって、一態様において、本明細書において記載されるRNA(例えば、mRNA、gRNA)は、例えば、細胞内または血清ベースのヌクレアーゼに対する安定性を導入するために、1つ以上の修飾ヌクレオシドまたは修飾ヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態において、本明細書において記載される修飾gRNA分子は、in vivoとex vivoの両方において細胞集団に導入されるとき、低減した自然免疫応答を示し得る。「自然免疫応答」という用語は、サイトカイン発現及び放出の誘導(特にインターフェロン)及び細胞死を含む、一本鎖核酸を含む外来性核酸に対する細胞応答を含む。
したがって、いくつかの実施形態では、開示されたLNP組成物中のRNAまたは核酸は、例えば、in vivoでのヌクレアーゼ消化に対する改善された耐性を含む、核酸に増加または増強された安定性を与える少なくとも1つの修飾を含む。本明細書で使用されるとき、「修飾」及び「修飾された」という用語は、本明細書で提供される核酸に関連する場合、好ましくは安定性を増強し、RNAまたは核酸を、RNAまたは核酸の野生型または天然に存在するバージョンよりも安定にする(例えば、ヌクレアーゼ消化に耐性にする)少なくとも1つの変更を含む。本明細書で使用されるとき、「安定」及び「安定性」という用語は、本発明の核酸に関連する場合、特にRNAに関して、例えば、通常、そのようなRNAを分解することができるヌクレアーゼ(すなわち、エンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼ)による分解に対する耐性の増加または増強を指す。安定性の増加には、例えば、内因性酵素(例えば、エンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼ)または標的細胞または組織内の条件による加水分解または他の破壊に対する感受性の低下が含まれ得、それにより、標的細胞、組織、対象及び/または細胞質におけるそのようなRNAの滞留が増加または増強される。本明細書で提供される安定化されたRNA分子は、それらの天然に存在する未修飾の対応物(例えば、野生型バージョンのmRNA)と比較してより長い半減期を示す。本明細書に開示されるLNP組成物のmRNAに関連するそのような用語として「修飾」及び「修飾された」という用語によっても企図されるのは、例えば、タンパク質翻訳の開始において機能する配列(例えば、Kozacコンセンサス配列)の包含を含む、mRNA核酸の翻訳を改善または増強する変化である。(Kozak, M., Nucleic Acids Res 15 (20): 8125-48 (1987)。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるLNP組成物のRNAまたは核酸は、それをより安定にするために化学的または生物学的修飾を受けている。RNAへの例示的な修飾には、塩基の枯渇(例えば、欠失による、またはあるヌクレオチドの別のヌクレオチドへの置換による)または塩基の修飾、例えば、塩基の化学的修飾が含まれる。本明細書で使用されるとき、「化学修飾」という句は、天然に存在するRNAに見られるものとは異なる化学的性質を導入する修飾、例えば、修飾ヌクレオチドの導入などの共有結合修飾(例えば、そのようなRNA分子には天然で見られないヌクレオチド類似体、またはペンダント基の包含)を含む。
骨格修飾のいくつかの実施形態において、修飾残基のリン酸基は、1つ以上の酸素を異なる置換基によって置き換えることによって修飾され得る。さらに、修飾残基、例えば、修飾核酸中に存在する修飾残基は、本明細書において記載されるように、非修飾リン酸部分の修飾リン酸基による大規模な置き換えを含み得る。いくつかの実施形態において、リン酸骨格の骨格修飾は、非荷電のリンカーまたは非対称電荷分布の荷電のリンカーのいずれかをもたらす改変を含み得る。
修飾リン酸基の例は、ホスホロチオエート、ホスホロセレネート、ボラノリン酸、ボラノリン酸エステル、水素ホスホネート、ホスホロアミデート、アルキルまたはアリールホスホネート、及びホスホトリエステルを含む。非修飾リン酸基中のリン酸原子は、アキラルである。しかしながら、非架橋酸素のうちの1つの、上述の原子または原子群のうちの1つによる置き換えは、リン原子をキラルにすることができる。立体リン原子は、「R」配置(本明細書においてRp)または「S」配置(本明細書においてSp)のいずれかを有し得る。骨格は、架橋酸素(すなわち、リン酸をヌクレオシドに連結する酸素)の、窒素(架橋ホスホロアミデート)、硫黄(架橋ホスホロチオエート)、及び炭素(架橋メチレンホスホネート)による置き換えによってもまた修飾できる。置き換えは、いずれかの架橋酸素または両方の架橋酸素において生じ得る。リン酸基は、ある骨格修飾において、非リン含有連結基によって置き換えることができる。いくつかの実施形態において、荷電リン酸基は、中性部分によって置き換えることができる。リン酸基を置き換えることのできる部分の例としては、非限定的に、例えば、メチルホスホン酸、ヒドロキシルアミノ、シロキサン、カーボネート、カルボキシメチル、カルバメート、アミド、チオエーテル、エチレンオキシドリンカー、スルホネート、スルホンアミド、チオホルムアセタール、ホルムアセタール、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ(methylenehydrazo)、メチレンジメチルヒドラゾ(methylenedimethylhydrazo)、メチレンオキシメチルイミノ(methyleneoxymethylimino)が挙げられ得る。
mRNA
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される組成物または製剤は、本明細書に記載のCasヌクレアーゼまたはクラス2CasヌクレアーゼなどのRNA誘導DNA結合剤をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を含むmRNAを含む。いくつかの実施形態では、Casヌクレアーゼまたはクラス2CasヌクレアーゼなどのRNA誘導DNA結合剤をコードするORFを含むmRNAが提供され、使用され、または投与される。mRNAは、5’キャップ、5’非翻訳領域(UTR)、3’UTR、及びポリアデニンテールのうちの1つ以上を含み得る。mRNAは、例えば、核局在化配列をコードするために、またはタンパク質をコードするために代替コドンを使用するために、改変されたオープンリーディングフレームを含み得る。
開示されたLNP組成物中のmRNAは、例えば、分泌されたホルモン、酵素、受容体、ポリペプチド、ペプチド、または通常分泌される他の目的のタンパク質をコードし得る。本発明の一実施形態では、mRNAは、例えば、そのようなmRNAの安定性及び/または半減期を改善するか、またはタンパク質産生を改善またはさもなければ促進する化学的または生物学的修飾を任意選択で有し得る。
さらに、適切な修飾には、コドンが同じアミノ酸をコードするが、野生型バージョンのmRNAに見られるコドンよりも安定であるような、コドンの1つ以上のヌクレオチドの変化が含まれる。例えば、RNAの安定性と、より多くのシチジン(C)及び/またはウリジン(U)残基との逆相関が実証されており、C及びU残基を欠くRNAは、ほとんどのRNaseに対して安定であることが判明している(Heidenreich, et al. J Biol Chem 269, 2131-8 (1994))。いくつかの実施形態では、mRNA配列中のC及び/またはU残基の数は減少する。別の実施形態では、C及び/またはU残基の数は、特定のアミノ酸をコードする1つのコドンを、同じまたは関連するアミノ酸をコードする別のコドンで置換することによって減少する。本発明のmRNA核酸への企図された修飾には、シュードウリジンの組込みも含まれる。本発明のmRNA核酸へのシュードウリジンの組込みは、安定性及び翻訳能力を増強し、ならびにin vivoでの免疫原性を低下させる可能性がある。例えば、Kariko, K., et al., Molecular Therapy 16 (11): 1833-1840 (2008)を参照されたい。本発明のmRNAに対する置換及び改変は、当業者に容易に知られている方法によって実施することができる。
配列内のC及びU残基の数を減らすことに対する制約は、非翻訳領域と比較して、mRNAのコード領域内でより大きくなり得る(すなわち、所望のアミノ酸配列をエンコードするメッセージの機能を保持しながら、メッセージに存在する全てのC及びU残基を排除することは不可能である可能性がある)。しかしながら、遺伝暗号の縮重は、同じコーディング能力を維持しながら、配列に存在するC及び/またはU残基の数を減らすことを可能にする機会を提供する(すなわち、どのアミノ酸がコドンにコードされているかに応じて、RNA配列の修飾のためのいくつかの異なる可能性が可能であり得る)。
修飾という用語はまた、例えば、本発明のmRNA配列への非ヌクレオチド結合または修飾ヌクレオチドの組込み(例えば、機能的な分泌されたタンパク質または酵素をコードするmRNA分子の3’及び5’末端の一方または両方への修飾)を含む。そのような修飾には、mRNA配列への塩基の付加(例えば、ポリAテールまたはより長いポリAテールの包含)、3’UTRまたは5’UTRの変更、mRNAと薬剤(例えば、タンパク質または相補的核酸分子)との複合体形成、及びmRNA分子の構造を変化させる(例えば、二次構造を形成する)要素の包含が含まれる。
ポリAテールは天然のメッセンジャーを安定させると考えられている。したがって、一実施形態では、長いポリAテールをmRNA分子に付加して、mRNAをより安定にすることができる。ポリAテールは、当該技術分野で認められた様々な技術を使用して付加できる。例えば、長いポリAテールは、ポリAポリメラーゼを使用して、合成またはin vitroで転写されたmRNAに付加することができる(Yokoe, et al. Nature Biotechnology. 1996;14: 1252-1256)。転写ベクターは、長いポリAテールをコードすることもできる。さらに、ポリAテールは、PCR産物から直接転写することで付加できる。一実施形態では、ポリAテールの長さは、少なくとも約90、200、300、400、少なくとも500ヌクレオチドである。一実施形態では、ポリAテールの長さは、本発明の修飾されたmRNA分子の安定性、したがってタンパク質の転写を制御するように調整される。例えば、ポリAテールの長さはmRNA分子の半減期に影響を与える可能性があるため、ポリAテールの長さを調整して、ヌクレアーゼに対するmRNAの耐性レベルを改変し、それによって細胞内のタンパク質発現の経時変化を制御することができる。一実施形態では、安定化されたmRNA分子は、(例えば、ヌクレアーゼによる)in vivo分解に対して十分に耐性があり、その結果、それらは、移送ビヒクルなしで標的細胞に送達され得る。
一実施形態では、mRNAは、野生型mRNAに天然には見られない3’及び/または5’非翻訳(UTR)配列を組み込むことによって修飾することができる。一実施形態では、mRNAに天然で隣接し、第2の無関係なタンパク質をコードする3’及び/または5’隣接配列を、それを改変するために、治療的または機能的タンパク質をコードするmRNA分子のヌクレオチド配列に組み込むことができる。例えば、安定しているmRNA分子(例えば、グロビン、アクチン、GAPDH、チューブリン、ヒストン、またはクエン酸回路酵素)からの3’または5’配列を、センスmRNA核酸分子の3’及び/または5’領域に組み込み、センスmRNA分子の安定性を高めることができる。例えば、US2003/0083272を参照されたい。
mRNA修飾のより詳細な説明は、US2017/0210698A1の57~68ページに記載されており、その内容は本明細書に組み込まれる。
テンプレート核酸
本明細書に開示される組成物及び方法は、テンプレート核酸を含み得る。テンプレートを使用して、Casヌクレアーゼ、例えば、クラス2CasヌクレアーゼなどのRNA誘導DNA結合タンパク質の標的部位またはその近くに核酸配列を変更または挿入することができる。いくつかの実施形態では、方法は、テンプレートを細胞に導入することを含む。いくつかの実施形態において、単一のテンプレートが提供され得る。他の実施形態において、2つ以上のテンプレートが提供され、編集が2つ以上の標的部位で生じ得るようになる。例えば、異なるテンプレートが、細胞内の単一の遺伝子を編集するため、または細胞内の2つの異なる遺伝子を編集するために提供され得る。
いくつかの実施形態では、テンプレートは、相同組換えにおいて使用され得る。いくつかの実施形態において、相同組換えはテンプレート配列またはテンプレート配列の一部の、標的核酸分子中への組込みをもたらすことができる。他の実施形態では、テンプレートは、核酸の切断部位でのDNA鎖の侵入を含む、相同性指向の修復に使用することができる。いくつかの実施形態において、相同性指向の修復は、編集された標的核酸分子中にテンプレート配列を含むことをもたらし得る。さらに他の実施形態では、テンプレートは、非相同末端結合によって媒介される遺伝子編集において使用され得る。いくつかの実施形態において、テンプレート配列は、切断部位近傍の核酸配列に対して類似性を有さない。いくつかの実施形態において、テンプレートまたはテンプレート配列の一部が組み込まれる。いくつかの実施形態において、テンプレートは隣接する末端逆位反復(ITR)配列を含む。
いくつかの実施形態では、テンプレート配列は、標的細胞の内因性配列に対応するか、それを含むか、またはそれからなり得る。それはまた、または代替的に、標的細胞の外因性配列に対応するか、それを含むか、またはそれからなることができる。本明細書で使用されるとき、「内因性配列」という用語は、細胞に固有の配列を指す。「外因性配列」という用語は、細胞に固有ではない配列、または細胞のゲノム内の固有の位置が異なる位置にある配列を指す。いくつかの実施形態では、内因性配列は、細胞のゲノム配列であり得る。いくつかの実施形態では、内因性配列は、染色体または染色体外配列であり得る。いくつかの実施形態では、内因性配列は、細胞のプラスミド配列であり得る。
いくつかの実施形態において、テンプレートは、隣接する末端逆位反復(ITR)配列を含むssDNAまたはdsDNAを含む。いくつかの実施形態において、テンプレートは、ベクター、プラスミド、ミニサークル、ナノサークル、またはPCR産物として提供される。
いくつかの実施形態では、核酸は、精製される。いくつかの実施形態では、核酸は、沈殿法(例えば、LiCl沈殿、アルコール沈殿、または同等の方法、例えば、本明細書に記載されるような)を使用して精製される。いくつかの実施形態では、核酸は、HPLCベースの方法または同等の方法(例えば、本明細書に記載されるような)などのクロマトグラフィーベースの方法を使用して精製される。いくつかの実施形態では、核酸は、沈殿法(例えば、LiCl沈殿)とHPLCベースの方法の両方を使用して精製される。いくつかの実施形態では、核酸は、タンジェント流濾過(TFF)によって精製される。
化合物または組成物は、必ずしもではないが、一般に、1つ以上の薬学的に許容される賦形剤を含む。「賦形剤」という用語は、本開示の化合物(複数可)、他の脂質コンポーネント(複数可)、及び生物活性剤以外の任意の成分を含む。賦形剤は、組成物に機能的(例えば、薬物放出速度制御)及び/または非機能的(例えば、加工助剤または希釈剤)特性のいずれかを付与し得る。賦形剤の選択は、特定の投与様式、溶解性及び安定性に対する賦形剤の効果、及び剤形の性質などの因子に大きく依存するであろう。
非経口製剤は、典型的には、水溶液または油性の溶液または懸濁液である。製剤が水性である場合、賦形剤は、糖(グルコース、マンニトール、ソルビトールなどを含むがこれらに限定されない)、塩、炭水化物及び緩衝剤(好ましくは3~9のpH)などであるが、しかしいくつかの用途では、それらは無菌の非水溶液で、または無菌のパイロジェンフリー水(WFI)などの適切なビヒクルと組み合わせて使用される乾燥形態として、より適切に製剤化され得る。
本発明は、列挙される実施形態と組み合わせて説明されるが、それらは、本発明をそれらの実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。逆に、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に含まれ得る全ての代替形、修正形、及び同等物(特定の特徴の同等物を含む)を網羅することが意図されている。
前述の一般的な説明と詳細な説明、ならびに以下の実施例は、例示的及び説明的なものに過ぎず、本教示を限定するものではない。本明細書に使用される節の見出しは、構成目的のものに過ぎず、決して所望の主題を限定すると解釈されるものではない。参照により組み込まれた文献が本明細書で定義された用語と矛盾する場合、本明細書が優先する。特に明記されていない限り、本出願で指定されている全ての範囲はエンドポイントを包含する。
定義
本明細書で使用されるとき、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が別途明らかに記載しない限り、複数形を含むことに留意されたい。したがって、例えば、「a composition(組成物)」への言及は、複数の組成物を含み、「a cell(細胞)」への言及は、複数の細胞を含むなどである。「または」の使用は包括的であり、特に明記しない限り「及び/または」を意味する。
上述の明細書に特に記載されていない限り、様々なコンポーネントを「含む」と記載する明細書の実施形態は、記載されたコンポーネント「からなる」または「本質的になる」とみなされる。様々なコンポーネント「からなる」と記載する明細書の実施形態はまた、記載されたコンポーネントを「含む」またはそれ「から本質的になる」と企図される。様々なコンポーネント「付近」と記載する本明細書の実施形態はまた、記載されたコンポーネント「で」として企図される。また、様々なコンポーネント「から本質的になる」と記載する明細書の実施形態は、記載されたコンポーネント「からなる」またはそれを「含む」とみなされる(この互換性は、特許請求の範囲におけるこれらの用語の使用には適用されない)。
数値範囲は範囲を定義する数を含む。測定値と測定可能値は、有効数字と測定に関連する誤差を考慮して、概算であると理解される。本願で使用されるとき、「約」及び「おおよそ」という用語は、当該技術分野で理解される意味を有し、一方と他方の使用は、必ずしも異なる範囲を意味するわけではない。別途示されない限り、「約」または「おおよそ」などの用語の修飾を含むかまたは含まずに本願で使用される数字は、関連技術分野の当業者によって理解されるように、通常の発散及び/または変動を包含すると理解されるべきである。いくつかの実施形態では、「およそ」または「約」という用語は、特に明記されていない限り、または文脈から明らかでない限り(そのような数が可能な値の100%を超える場合を除いて)、言及された参照値の25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%またはそれ以下のいずれかの方向(より大きいまたはより小さい)の範囲内の値の範囲を指す。
本明細書で使用されるとき、「接触させること」という用語は、2つ以上の実体間の物理的な接続を確立することを意味する。例えば、哺乳動物細胞をナノ粒子組成物と接触させることは、哺乳動物細胞とナノ粒子が物理的接続を共有するようにされることを意味する。in vivoとex vivoの両方で細胞を外部実体と接触させる方法は、生物学分野で周知である。例えば、ナノ粒子組成物と哺乳動物内に配置された哺乳動物細胞とを接触させることは、様々な投与経路(例えば、静脈内、筋肉内、皮内、及び皮下)によって行われてよく、様々な量のナノ粒子組成物を含み得る。さらに、1つを超える哺乳類細胞をナノ粒子組成物と接触させてもよい。
本明細書で使用されるとき、「送達すること」という用語は、成分を目的地に提供することを意味する。例えば、治療薬及び/または予防薬を対象に送達することは、治療薬及び/または予防薬を含むナノ粒子組成物を対象に投与すること(例えば、静脈内、筋肉内、皮内、または皮下経路による)を含み得る。哺乳動物または哺乳動物細胞へのナノ粒子組成物の投与は、1つ以上の細胞をナノ粒子組成物と接触させることを含み得る。
本明細書で使用されるとき、「カプセル化効率」とは、ナノ粒子組成物の調製に使用される治療薬及び/または予防薬の初期総量に対する、ナノ粒子組成物の一部となる治療薬及び/または予防薬の量を指す。例えば、組成物に最初に提供された合計100mgの治療薬及び/または予防薬のうち97mgの治療薬及び/または予防薬がナノ粒子組成物にカプセル化される場合、カプセル化効率は97%として与えられ得る。本明細書で使用されるとき、「カプセル化」は、完全な、実質的な、または部分的な封入、閉じ込め、囲い込み、または包装を指し得る。
本明細書で使用されるとき、「生分解性」という用語は、細胞に導入されると、細胞機構(例えば、酵素分解)によって、または細胞が細胞への重大な毒性の影響(複数可)なしに再利用または処分できるコンポーネントへと加水分解によって分解される材料を指すために使用される。特定の実施形態では、生分解性材料の分解によって生成されたコンポーネントは、in vivoで炎症及び/または他の有害作用を誘発しない。いくつかの実施形態では、生分解性材料は酵素的に分解される。代替的に、または付加的に、いくつかの実施形態では、生分解性材料は、加水分解によって分解される。
本明細書で使用されるとき、「N/P比」は、脂質中の(生理学的pH範囲内で)イオン化可能な窒素原子対RNA中の(例えば、脂質成分とRNAを含むナノ粒子組成物中の)リン酸基のモル比である。
組成物はまた、1つ以上の化合物の塩を含んでもよい。塩は、薬学的に許容される塩であり得る。本明細書で使用されるとき、「薬学的に許容される塩」とは、既存の酸または塩基部分をその塩形態に変換することにより(例えば、遊離塩基基を適切な有機酸と反応させることにより)親化合物が改変される、開示される化合物の誘導体を指す。薬学的に許容される塩の例には、アミンなどの塩基性残基の無機または有機酸塩、カルボン酸などの酸性残基のアルカリまたは有機塩などが含まれるが、これらに限定されない。代表的な酸付加塩には、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、樟脳酸塩、樟脳スルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプトン酸塩、ヘキサン酸塩、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、2-ヒドロキシエタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、2-ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3-フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などが含まれる。代表的なアルカリまたはアルカリ土類金属塩には、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなど、ならびに無毒のアンモニウム、第四級アンモニウム、及びアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミンなどを含むがこれらに限定されないアミンカチオンが含まれる。本開示の薬学的に許容される塩には、例えば、非毒性の無機酸または有機酸から形成される親化合物の従来の非毒性の塩が含まれる。本開示の薬学的に許容される塩は、従来の化学的方法により、塩基性または酸性部分を含む親化合物から合成することができる。一般的に、このような塩は、これらの化合物の遊離酸または塩基形態を、水中または有機溶媒または2つの混合物中の化学量論的な量の適切な塩基または酸と反応させることによって調製することができ、一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、またはアセトニトリルのような非水性媒体が好ましい。適切な塩のリストは、Remington’s Pharmaceutical Sciences, 17th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa., 1985, p. 1418, Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use, P. H. Stahl and C. G. Wermuth (eds.), Wiley-VCH, 2008、及びBerge et al., Journal of Pharmaceutical Science, 66, 1-19 (1977)に見出され、その各々は参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で使用されるとき、「多分散指数」は、系の粒子サイズ分布の均一性を表す比率である。例えば、0.3未満の小さい値は、狭い粒径分布を示す。いくつかの実施形態では、多分散指数は0.1未満であり得る。
本明細書で使用されるとき、「トランスフェクション」とは、種(例えば、RNA)の細胞への導入を指す。トランスフェクションは、例えば、in vitro、ex vivo、またはin vivoで起こり得る。
本明細書で使用されるとき、「アルキル」という用語は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、s-ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、エイコシル、テトラコシルなどの1~24個の炭素原子の分岐または非分岐の飽和炭化水素基である。アルキル基は、環状または非環状であり得る。アルキル基は、分岐または非分岐(すなわち、直鎖状)であり得る。アルキル基はまた、置換または非置換(好ましくは非置換)であり得る。例えば、アルキル基は、本明細書に記載されているように、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アミノ、エーテル、ハライド、ヒドロキシ、ニトロ、シリル、スルホキソ、スルホネート、カルボキシレート、またはチオールを含むがこれらに限定されない1つ以上の基で置換することができる。「低級アルキル」基は、1~6個(例えば、1~4個)の炭素原子を含むアルキル基である。
本明細書で使用されるとき、「アルケニル」という用語は、少なくとも1個の炭素-炭素二重結合を含む脂肪族基を指し、「非置換アルケニル」と「置換アルケニル」の両方を含むものとし、後者はアルケニル基の1つ以上の炭素原子上の水素を置換する置換基を有するアルケニル部分を指す。そのような置換基は、1個以上の二重結合に含まれるかまたは含まれない1個以上の炭素上にあってよい。さらに、そのような置換基には、安定性により禁止である場合を除いて、以下に述べるようなアルキル基について企図される全てのものが含まれる。例えば、1個以上のアルキル、カルボシクリル、アリール、ヘテロシクリル、またはヘテロアリール基により置換され得るアルケニル基が企図される。例示的なアルケニル基としては、はビニル(-CH=CH)、アリル(-CHCH=CH)、シクロペンテニル(-C)、及び5-ヘキセニル(-CHCHCHCHCH=CH)が挙げられるが、これらに限定されない。
「アルキレン」基は、二価のアルキルラジカルを指し、これは、分岐または非分岐(すなわち、直鎖状)であり得る。上述の一価アルキル基のいずれも、アルキルからの第2の水素原子の引き抜きによってアルキレンに変換することができる。代表的なアルキレンとしては、C2-4アルキレン及びC2-3アルキレンが挙げられる。典型的なアルキレン基としては、-CH(CH)-、-C(CH-、-CHCH-、-CHCH(CH)-、-CHC(CH-、-CHCHCH-、-CHCHCHCH-などが挙げられるが、これらに限定されない。アルキレン基は、置換されていても非置換でもよい。例えば、アルキレン基は、本明細書に記載されているように、アルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルコキシ、アミノ、エーテル、ハライド、ヒドロキシ、ニトロ、シリル、スルホキソ、スルホネート、スルホンアミド、尿素、アミド、カルバメート、エステル、カルボキシレート、またはチオールを含むがこれらに限定されない1つ以上の基で置換することができる。
「アルケニレン」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有し、一実施形態では、炭素-炭素三重結合を有さない、二価の、直鎖状または分岐鎖状の、不飽和の非環式ヒドロカルビル基を含む。上述の一価アルケニル基のいずれも、アルケニルからの第2の水素原子の引き抜きによってアルケニレンに変換することができる。代表的なアルケニレンとしては、C2-6アルケニレンが挙げられる。
「Cx-y」という用語は、アルキルまたはアルキレンなどの化学部分とともに使用される場合、鎖中にx~y個の炭素を含む基を含むことを意味する。例えば、「Cx-yアルキル」という用語は、鎖中にx~y個の炭素を含む、直鎖状及び分岐鎖状のアルキル及びアルキレン基を含む、置換または非置換の飽和炭化水素基を指す。
参照による組込み
本明細書で言及または引用されている記事、特許、及び特許出願の内容、ならびに他の全ての文書及び電子的に入手可能な情報は、各々個別の刊行物が参照により具体的かつ個別に組み込まれることが示された場合と同程度に、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。出願人は、そのような記事、特許、特許出願、またはその他の物理的及び電子的文書からの全ての資料及び情報をこの出願に物理的に組み込む権利を留保する。
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一般情報
全ての試薬と溶媒は、商業ベンダーから購入し、受け取ったまま使用するか、引用された手順に従って合成された。全ての中間体及び最終化合物は、シリカゲル上のフラッシュカラムクロマトグラフィーを使用して精製した。NMRスペクトルは、BrukerまたはVarianの400 MHzの分光計で記録し、NMRデータは、周囲温度でCDCl中で回収した。化学シフトは、CDCl(7.26)と比較した100万分の1部(ppm)で報告される。H NMRのデータは、化学シフト、多重度(br=ブロード、s=シングレット、d=ダブレット、t=トリプレット、q=カルテット、dd=ダブレットのダブレット、dt=トリプレットのダブレット、m=マルチプレット)、結合定数、及び積分として報告される。MSデータは、エレクトロスプレーイオン化(ESI)ソースを備えたWaters SQD2質量分析計で記録された。最終化合物の純度は、フォトダイオードアレイ(PDA)及び蒸発光散乱(ELS)検出器を備えたSQD2質量分析計を備えたWaters Acquity Hクラス液体クロマトグラフィー装置を使用したUPLC-MS-ELSによって決定された。
実施例1-化合物1
中間体1a:ノニル-8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000036
DCM(56mL)中の8-ブロモオクタン酸(5.0g、22.4mmol)及びノナン-1-オール(1~2当量)の溶液に、DIEA(2~3当量)、DMAP(0.1~0.25当量)、及びEDC・HCl(1~1.5当量)を、15~25℃で少なくとも4時間連続して加えた。完了したら、反応混合物をDCMで希釈し、飽和重曹水溶液及びブラインで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、真空で濃縮した。シリカゲルクロマトグラフィー(0~33%のEtOAc/ヘキサン)を使用する精製により、所望の生成物(4.5g、13mmol、59%の収率)を透明な油状物として得た。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.06 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.40 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.29 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1.185 (m, 2H), 1.61 (m, 4H), 1.43 (m, 2H), 1.31 (m, 18H), 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 3H) ppm.
中間体1b:ノニル8-(2-ヒドロキシエチルアミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000037
エタノール(EtOH)(10mL)中の中間体1a(12g、34.35mmol)及び2-アミノエタノール(20~40当量)の溶液を20℃で少なくとも12時間撹拌した。次いで、反応物を濃縮してEtOHを除去し、水に注ぎ、EtOAc中に抽出した(3回)。混合有機層をブラインで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウム(NaSO)で乾燥させ、濾過し、真空濃縮した。粗残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(石油エーテル中の20~100%EtOAc、続いてMeOH)を使用して精製して、所望の生成物(4g、12mmol、35%収率)を黄色の固体として得た。H NMR (CDCl, 400MHz) δ 3.99 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.57 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.69 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.54 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.22 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1.56-1.20 (m, 24H), 0.81 (t, J = 6.8 Hz, 3H) ppm.
中間体1c:8-ブロモオクタナール
Figure 0007485659000038
DCM(700mL)中の8-ブロモオクタン-1-オール(45.1mL、263mmol)の溶液に、クロロクロム酸ピリジニウム(PCC)(1~2当量)を加えた。15℃で少なくとも2時間撹拌した後、反応混合物を濾過し、真空濃縮した。粗残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(石油エーテル中の2~20%EtOAc)を使用して精製して、所望の生成物(37.5g、163.0mmol、62%収率)を無色の油状物として得た。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 9.77 (t, J = 1.8 Hz, 1H), 3.40 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.43 (m, 2H), 1.86 (m, 2H), 1.63 (m, 2H), 1.45 (m, 2H) 1.34 (m, 4H) ppm.
中間体1d:8-ブロモ-1,1-ジオクトキシ-オクタン
Figure 0007485659000039
DCM(300mL)中の8-ブロモオクタナール(12.5g、60.3mmol)及びオクタン-1-オール(2~3当量)の溶液に、p-トルエンスルホン酸一水和物(0.1~0.2当量)及びNaSO(2~3当量)を加えた。反応混合物を15℃で少なくとも24時間撹拌した、次いで濾過し、真空濃縮した。粗残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(100%石油エーテル)を使用して精製して、所望の生成物(6g、13.4mmol、22%収率)を無色の油状物として得た。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 3.56 (m, 2H), 3.41 (m, 4H), 1.84 (m, 2H), 1.59 (m, 6H), 1.33-1.28 (m, 34H), 0.89 (t, J = 6.6 Hz, 6H) ppm.
化合物1:ノニル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000040
3:1MeCN/CPME中(0.1~0.5M)の中間体1d(1g、2.22mmol)、中間体1b(0.9~1.1当量)、KCO(2~4当量)、及びKI(0.1~0.5当量)の混合物を脱気し、Nで3回パージした。反応混合物を82℃に加温し、不活性雰囲気下で少なくとも2時間撹拌した。次いで、反応混合物を水で希釈し、EtOAc中に少なくとも2回抽出した。合わせた有機層をブラインで洗浄し、NaSO上で乾燥させ、濾過し、真空濃縮した。粗残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(石油エーテル中の10~33%EtOAc)を使用して精製して、所望の生成物(700mg、1.00mmol、45%収率)を無色の油状物として得た。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.50 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.54 (m, 4H), 3.40 (m, 2H), 2.56 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 2.42 (t, J = 7.4 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.58 (m, 10H), 1.45-1.21 (m, 50H) 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 9H) ppm.MS: 699.29 m/z [M+H].
実施例2-化合物2
中間体2a:1-(8-ブロモ-1-ノノキシ-オクトキシ)ノナン
Figure 0007485659000041
中間体2aは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体1c及びノナン-1-オールから24%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.8Hz, 1H), 3.56 (m, 2H), 3.41 (m, 4H), 1.86 (m, 2H), 1.57 (m, 6H), 1.33 (m, 32H), 0.89 (6, J = 6.8 Hz, 6H) ppm.
化合物2:8-[8,8-ジ(ノノキシ)オクチル-(2-ヒドロキシエチル)アミノ]オクタノエート
Figure 0007485659000042
化合物2は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体2aから54%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.50 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.54 (m, 4H), 3.40 (m, 2H), 2.56 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 2.42 (t, J = 7.4 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.58 (m, 10H), 1.46-1.21 (m, 54H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 9H) ppm.MS: 727.01 m/z [M+H].
実施例3-化合物3
中間体3a:1-(8-ブロモ-1-デコキシ-オクトキシ)デカン
Figure 0007485659000043
中間体3aは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体1c及びデカン-1-オールから24%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.8Hz, 1H), 3.56 (m, 2H), 3.40 (m, 4H), 1.86 (m, 2H), 1.57 (m, 6H), 1.33 (m, 36H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 6H) ppm.
化合物3:ノニル8-[8,8-ジデコキシオクチル(2-ヒドロキシエチル)アミノ]オクタノエート
Figure 0007485659000044
化合物3は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体3aから28%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.50 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.53 (m, 4H), 3.39 (m, 2H), 2.56 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 2.43 (t, J = 7.4 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.58 (m, 10H), 1.46-1.20 (m, 58H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 9H) ppm.MS: 755.04 m/z [M+H].
実施例4-化合物4
中間体4a:10-ブロモオクタナール
Figure 0007485659000045
中間体4aは、中間体1cに採用された方法を使用して、10-ブロモオクタノールから55%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 9.77 (s, 1H), 3.41 (t, J = 7.0Hz, 2H), 2.42 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1.85 (m, 2H), 1.63 (m, 2H), 1.42 (m, 2H), 1.30 (m, 8H) ppm.
中間体4b:10-ブロモ-1,1-ジヘプトキシ-デカン
Figure 0007485659000046
中間体4bは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体4a及びヘプタン-1-オールから32%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.8Hz, 1H), 3.56 (m, 2H), 3.41 (m, 4H), 1.86 (m, 2H), 1.58 (m, 6H), 1.33 (m, 28H), 0.89 (t, J = 7.0 Hz, 6H) ppm.
化合物4:ノニル8-[10,10-ジヘプトキシデシル(2-ヒドロキシエチル)アミノ]オクタノエート
Figure 0007485659000047
化合物4は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体4bから19%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.55 (m, 4H), 3.40 (m, 4H), 2.59 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 2.45 (m, 4H), 2.29 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1.59 (m, 10H), 1.44-1.22 (m, 50H), 0.88 (t, J = 7.0Hz, 9H) ppm. MS: 699.53 m/z [M+H].
実施例5-化合物5
中間体5a:10-ブロモ-1,1-ジヘプトキシ-デカン
Figure 0007485659000048
中間体5aは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体4a及びオクタン-1-オールから34%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.45 (t, J = 5.8Hz, 1H), 3.55 (m, 2H), 3.40 (m, 4H), 1.85 (m, 2H), 1.57 (m, 6H), 1.33 (m, 32 H), 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 6H) ppm.
化合物5:8-[10,10-ジオクトキシデシル(2-ヒドロキシエチル)アミノ]オクタノエート
Figure 0007485659000049
化合物5は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体5aから27%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.06 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.56 (m, 4H), 3.40 (m, 2H), 2.58 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 2.45 (m, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.59 (m, 10H), 1.47-1.25 (m, 54H), 0.89 (t, J = 6.6Hz, 9H) ppm.UPLC-MS-ELS: r.t. = 6.58分, 727.54 m/z [M+H].
実施例6-化合物6
中間体6a:10-ブロモ-1,1-ビス(ノニルオキシ)デカン
Figure 0007485659000050
中間体6aは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体4a及びノナン-1-オールから41%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.8Hz, 1H), 3.56 (m, 2H), 3.41 (m, 4H), 1.86 (m, 2H), 1.58 (m, 6H), 1.42-1.28 (m, 36H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 6H) ppm.
化合物6:8-[10,10-ジ(ノノキシ)デシル-(2-ヒドロキシエチル)アミノ]オクタノエート
Figure 0007485659000051
化合物6は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体6aから41%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.45 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.54 (m, 4H), 3.39 (m, 2H), 2.57 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 2.44 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.58 (m, 10H), 1.46-1.24 (m, 58H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 9H) ppm.MS: 755.71 m/z [M+H].
実施例7-化合物7
中間体7a:8-ブロモ-1,1-ビス(ヘプチルオキシ)オクタン
Figure 0007485659000052
中間体7aは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体1c及びヘプタン-1-オールから39%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.8Hz, 1H), 3.56 (m, 2H), 3.41 (m, 4H), 1.86 (m, 2H), 1.57 (m, 6H), 1.32 (m, 24H), 0.89 (t, J = 7.0 Hz, 6H) ppm.
化合物7:ノニル8-((8,8-ビス(ヘプチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000053
化合物7は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体7aから22%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.45 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.60 - 3.48 (m, 4H), 3.40 (m, 2H), 2.56 (t, J = 5.4Hz, 2H), 2.43 (dd, J = 8.5, 6.3 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.67 - 1.52 (m, 10H), 1.48-1.19 (m, 46H), 0.88 (m, 9H) ppm.MS: 671.66 m/z [M+H].
実施例8-化合物8
中間体8a:8-ブロモ-1,1-ビス(ヘキシルオキシ)オクタン
Figure 0007485659000054
中間体8aは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体1c及びヘキサン-1-オールから38%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.6Hz, 1H), 3.57 (m, 2H), 3.40 (m, 4H), 1.85 (m, 2H), 1.57 (m, 6H), 1.35 (m, 20H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 6H) ppm.
化合物8:ノニル8-((8,8-ビス(ヘキシルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000055
化合物8は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体8aから13%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.45 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.60 - 3.49 (m, 4H), 3.40 (m, 2H), 2.57 (t, J = 5.4Hz, 2H), 2.43 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.58 (m, 10H), 1.47 - 1.19 (m, 42H), 0.88 (m, 9H) ppm.MS: 643.58 m/z [M+H].
実施例9-化合物9
中間体9a:9-ブロモノナナール
Figure 0007485659000056
中間体9aは、中間体1cに採用された方法を使用して、9-ブロモオクタノールから40%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 9.70 (t, J = 1.8 Hz, 1H), 3.34 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.36 (m, 2H), 1.78 (m, 2H), 1.57 (m, 2H), 1.36 (m, 2H), 1.26 (m, 6H) ppm.
中間体9b:9-ブロモ-1,1-ビス(オクチルオキシ)ノナン
Figure 0007485659000057
中間体9bは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体9a及びオクタン-1-オールから44%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.6Hz, 1H), 3.57 (m, 2H), 3.41 (m, 4H), 1.86 (m, 2H), 1.57 (m, 6H), 1.31 (m, 30H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 6H) ppm.
化合物9:ノニル8-((9,9-ビス(オクチルオキシ)ノニル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000058
化合物9は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体9bから17%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.45 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.62 - 3.49 (m, 4H), 3.40 (m, 2H), 2.57 (t, J = 5.4Hz, 2H), 2.44 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.58 (m, 10H), 1.48 - 1.19 (m, 52H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 9H) ppm.MS: 713.52 m/z [M+H].
実施例10-化合物10
中間体10a:7-ブロモヘプタナール
Figure 0007485659000059
中間体10aは、中間体1cに採用された方法を使用して、7-ブロモヘプタノールから35%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 9.77 (s, 1H), 3.41 (t, J = 6.6Hz, 2H), 2.44 (m, 2H), 1.87 (m, 2H), 1.65 (m, 2H), 1.47 (m, 2H), 1.37 (m, 2H) ppm.
中間体10b:1-((7-ブロモ-1-(オクチルオキシ)ヘプチル)オキシ)オクタン
Figure 0007485659000060
中間体10bは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体10a及びオクタン-1-オールから42%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 3.57 (m, 2H), 3.41 (m, 4H), 1.85 (m, 2H), 1.58 (m, 6H), 1.33 (m, 26H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 6H) ppm.
化合物10:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000061
化合物10は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体10bから19%の収率で合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 4.46 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.59 - 3.49 (m, 4H), 3.39 (m, 2H), 2.56 (t, J = 5.4Hz, 2H), 2.43 (t, J = 7.4 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.58 (m, 10H), 1.47 - 1.21 (m, 48H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 9H) ppm.MS: 685.75 m/z [M+H].
実施例11-化合物11
中間体11a:2-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)アミノ)エタン-1-オール
Figure 0007485659000062
DCM(240mL)中の中間体1d(24g、115.88mmol)及びオクタン-1-オール(2~4当量)の溶液に、TsOH・HO(0.1~0.3当量)及びNaSO(2~3当量)を加えた。混合物は25℃で少なくとも12時間撹拌した。完了したら、反応混合物を減圧濃縮してDCMを除去した。この残渣を水で希釈し、EtOAcで3回抽出した。合わせた有機層をブラインで洗浄し、NaSOで乾燥させ、濾過し、減圧濃縮して、残渣を得た。残渣をカラムクロマトグラフィー(EtOAc/ヘキサン)により精製して、生成物を無色の油状物(25g、48%)として得た。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.38 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 3.61 - 3.54 (m, 2H), 3.49 (dt, J = 9.3, 6.6 Hz, 2H), 3.33 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.75 - 2.66 (m, 2H), 2.55 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 1.97 (d, J = 12.5 Hz, 3H), 1.58 - 1.35 (m, 8H), 1.34 - 1.01 (m, 27H), 0.93 - 0.72 (m, 6H) ppm.MS: 430.4 m/z [M+H].
中間体11b:ヘプチル10-ブロモデカノエート
Figure 0007485659000063
中間体11bは、中間体1aに採用された方法を使用して、10-ブロモデカン酸とヘプタン-1-オールから32%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 3.99 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.33 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.22 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.83 - 1.68 (m, 2H), 1.55 (d, J = 14.3 Hz, 4H), 1.35 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.22 (m, 16H), 0.86 - 0.78 (m, 3H) ppm.
化合物11:ヘプチル10-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)デカノエート
Figure 0007485659000064
化合物11は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体11bから19%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.67 - 3.60 (m, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.70 (s, 2H), 2.58 (s, 4H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.67 - 1.44 (m, 15H), 1.29 (m, 46H), 0.94 - 0.81 (m, 9H) ppm. MS: 699.35 m/z [M+H].
実施例12-化合物12
中間体12a:デシル7-ブロモヘプタノエート
Figure 0007485659000065
中間体12aは、中間体1aに採用された方法を使用して、7-ブロモヘプタン酸とデカン-1-オールから26%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.09 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.44 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.34 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.96 - 1.83 (m, 2H), 1.70 - 1.57 (m, 4H), 1.49 (m, 2H), 1.44 - 1.22 (m, 16H), 0.97 - 0.85 (m, 3H) ppm.
化合物12:デシル7-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)ヘプタノエート
Figure 0007485659000066
化合物12は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体12aから56%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.60 - 3.51 (m, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.61 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.55 - 2.41 (m, 4H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.69 - 1.51 (m, 10H), 1.51 - 1.20 (m, 49H), 0.94 - 0.83 (m, 9H) ppm. MS: 699.52 m/z [M+H].
実施例13-化合物13
中間体13a:ウンデシル6-ブロモヘキサノエート
Figure 0007485659000067
中間体13aは、中間体1aに採用された方法を使用して、6-ブロモヘキサン酸とウンデカン-1-オールから22%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.06 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.40 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.31 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1.87 (dt, J = 14.2, 6.9 Hz, 2H), 1.70 - 1.57 (m, 4H), 1.53 - 1.42 (m, 2H), 1.38 - 1.19 (m, 16H), 0.87 (t, J = 6.7 Hz, 3H) ppm.
化合物13:ウンデシル6-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)ヘキサノエート
Figure 0007485659000068
化合物13は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体13aから64%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.60 - 3.52 (m, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.62 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.50 (q, J = 6.7 Hz, 4H), 2.30 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.70 - 1.40 (m, 15H), 1.40 - 1.17 (m, 45H), 0.93 - 0.83 (m, 9H) ppm. MS: 699.31 m/z [M+H].
実施例14-化合物14
中間体14a:ドデシル5-ブロモペンタノエート
Figure 0007485659000069
中間体14aは、中間体1aで採用された方法を使用して、5-ブロモペンタン酸及びドデカン-1-オールから21%の収率で合成されたH NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.00 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.35 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 2.27 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.83 (m, 2H), 1.71 (m, 2H), 1.55 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 1.31 - 1.13 (m, 18H), 0.85 - 0.78 (m, 3H) ppm.
化合物14:ドデシル5-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)ペンタノエート
Figure 0007485659000070
化合物14は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体14aから62%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.06 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.63 - 3.49 (m, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.62 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.58 - 2.44 (m, 4H), 2.32 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.68 - 1.40 (m, 15H), 1.40 - 1.19 (m, 47H), 0.94 - 0.83 (m, 9H) ppm. MS: 699.48 m/z [M+H].
実施例15-化合物15
中間体15a:ヘプチル8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000071
中間体15aは、中間体1aに採用された方法を使用して、8-ブロモオクタン酸及びヘプタン-1-オールから15%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 3.99 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.33 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.78 (m, 2H), 1.63 - 1.50 (m, 4H), 1.42 - 1.13 (m, 14H), 0.87 - 0.77 (m, 3H) ppm.
化合物15:ヘプチル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000072
化合物15は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体15aから64%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.62 - 3.50 (m, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.64 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.51 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.66 - 1.40 (m, 15H), 1.40 - 1.19 (m, 43H), 0.88 (m, 9H) ppm. MS: 671.84 m/z [M+H].
実施例16-化合物16
中間体16a:(Z)-ノン-2-エン-1-イル8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000073
中間体16aは、中間体1aに採用された方法を使用して、8-ブロモオクタン酸及び(Z)-ノン-2-エン-1-オールから26%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 5.70 - 5.58 (m, 1H), 5.58 - 5.47 (m, 1H), 4.62 (dd, J = 6.9, 1.3 Hz, 2H), 3.40 (t, J = 6.8Hz, 2H), 2.30 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.09 (m, 2H), 1.85 (m, 2H), 1.67 - 1.58 (m, 2H), 1.52 - 1.09 (m, 13H), 0.94 - 0.80 (m, 3H) ppm.
化合物16:(Z)-ノン-2-エン-1-イル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000074
化合物16は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体16aから59%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 5.70 - 5.58 (m, 1H), 5.52 (m, 1H), 4.62 (dd, J = 6.9, 1.3 Hz, 2H), 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.64 - 3.48 (m, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.64 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.51 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.30 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.09 (m, 2H), 1.68 - 1.41 (m, 12H), 1.41 - 1.18 (m, 41H), 0.96 - 0.81 (m, 9H) ppm. MS: 697.33 m/z [M+H]. MS: 697.33 m/z [M+H].
実施例17-化合物17
中間体17a:ウンデカン-3-イル8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000075
中間体17aは、中間体1aに採用された方法を使用して、8-ブロモオクタン酸及びウンデカン-3-オールから50%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.74 (m, 1H), 3.33 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.22 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.85 - 1.67 (m, 2H), 1.62 - 1.09 (m, 25H), 0.89 - 0.74 (m, 6H) ppm.
化合物17:ウンデカン-3-イル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000076
化合物17は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体17aから65%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.80 (m, 1H), 4.45 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.4 Hz, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.62 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.49 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.28 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.66 - 1.40 (m, 16H), 1.40 - 1.17 (m, 45H), 0.87 (m, 12H) ppm. MS: 727.34 m/z [M+H].
実施例18-化合物18
化合物18:ヘプタデカン-9-イル8-((2-ヒドロキシエチル)(8-(ノニルオキシ)-8-オキソオクチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000077
化合物18は、Mol. Ther. 2018, 26, 1509-1519(化合物5)及びUS2017/0210698A1(化合物18)に記載の方法に従って合成された。H NMR (400MHz, CDCl) δ H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.86 (m, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.59 (br t, J = 5.1 Hz, 2H), 2.75 - 2.39 (br m, 6H), 2.28 (m, 4H), 1.61 (m, 6H), 1.49 (m, 8H), 1.38 - 1.20 (m, 49H), 0.87 (m, 9H) ppm;MS: 711 m/z [M+H].
実施例19-化合物19
化合物19:3-((4,4-ビス(オクチルオキシ)ブタノイル)オキシ)-2-(((((3-(ジエチルアミノ)プロポキシ))-カルボニル)オキシ)メチル)プロピル(9Z,12Z)-オクタデカ-9,12-ジエノエート
Figure 0007485659000078
化合物19は、WO2015/095340Al(実施例13)に記載の方法に従って合成された。H NMR (CDCl, 400 MHz) δ 5.35 (m, 4H), 4.48 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 4.17 (m, 8H), 3.56 (m, 2H), 3.40 (m, 2H), 2.77 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 2.55 (q, J = 7.2 Hz, 6H), 2.40 (m, 3H), 2.30 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.05 (q, J = 6.8 Hz, 4H), 1.92 (m, 2H), 1.84 (m, 2H), 1.57 (m, 6H), 1.30 (m, 34H), 1.03 (t, J = 7.2 Hz, 6H), 0.88 (m, 9H) ppm;MS: 853 m/z [M+H].
実施例20-化合物20
中間体20a:7-ブロモ-1,1-ビス(ヘプチルオキシ)ヘプタン
Figure 0007485659000079
中間体20aは、中間体1dに採用された方法を使用して、中間体10a及びヘプタン-1-オールから24%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 9.77 (t, J = 1.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 1H), 3.40 (t, J = 6.8 Hz, 4H), 2.44 (td, J = 7.3, 1.7 Hz, 2H), 2.33 (dt, J = 25.0, 7.4 Hz, 1H), 1.93 - 1.79 (m, 4H), 1.71 - 1.53 (m, 5H), 1.51 - 1.29 (m, 9H).
化合物20:ノニル8-((7,7-ビス(ヘプチルオキシ)ヘプチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000080
化合物20は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体20aから60%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 5.9 Hz, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7Hz, 2H), 2.62 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.49 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.67 - 1.41 (m, 15H), 1.41 - 1.19 (m, 40H), 0.96 - 0.81 (m, 9H). MS: 657.2 m/z [M+H].
実施例21-化合物21
中間体21a:デカン-2-イル8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000081
DCM(0.4M)中の8-ブロモオクタン酸(2.0g、1.0当量)を含む溶液に、デカン-2-オール(1.0当量)、DMAP(0.2当量)、EtN(3.5当量)、及びEDCI(1.2当量)を加えた。反応物を室温で168時間撹拌した。完了したら、完了したら、水とDCMを加えることにより反応をクエンチした。有機層を1M HClで1回及び5%NaHCOで1回洗浄した。その有機層をNaSO上で乾燥し、濾過し、濃縮した。カラムによる精製(EtOAc/hex)により、生成物を無色の油状物として得た(485mg、12%)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.97 - 4.82 (m, 1H), 3.53 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.27 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.76 (dq, J = 7.8, 6.8 Hz, 2H), 1.66 - 1.58 (m, 2H), 1.51 - 1.40 (m, 3H), 1.37 - 1.23 (m, 15H), 1.19 (d, J = 6.3 Hz, 3H), 0.93 - 0.84 (m, 3H).
化合物21:デカン-2-イル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000082
化合物20は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体21aから29%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.89 (ddt, J = 12.1, 7.4, 6.3 Hz, 1H), 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.62 - 3.50 (m, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.64 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.51 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.26 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.66 - 1.40 (m, 15H), 1.29 (dd, J = 16.9, 6.2 Hz, 44H), 1.19 (d, J = 6.2 Hz, 3H), 0.95 - 0.82 (m, 9H). MS: 713.5 m/z [M+H].
実施例22-化合物22
中間体22a:6-ブロモヘキシルウンデカノエート
Figure 0007485659000083
DCM(0.2M)中のウンデカン酸(5g、1.0当量)、6-ブロモヘキサン-1-オール(1.0当量)、EDCI(1.0当量)、DMAP(0.16当量)、及びDIPEA(3.0当量)の混合物を脱気し、Nで3回パージし、次いで混合物を不活性雰囲気下で20℃で5時間撹拌した。完了したら、反応混合物を減圧濃縮してDCMを除去した。この残渣をHOで希釈し、EtOAcで3回抽出した。合わせた有機層をNaSO上で乾燥し、濾過し、濃縮した。カラムによる精製(EtOAc/ヘキサン)により、生成物を無色の油状物として得た(2.3g、25%)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.00 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.34 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.22 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.84 - 1.74 (m, 2H), 1.63 - 1.50 (m, 4H), 1.45 - 1.36 (m, 2H), 1.36 - 1.28 (m, 2H), 1.20 (d, J = 9.9 Hz, 15H), 0.86 - 0.78 (m, 3H).
化合物22:6-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)ヘキシルウンデカノエート
Figure 0007485659000084
化合物22は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体22aから63%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.64 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.71 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.60 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.69 - 1.05 (m, 62H), 0.95 - 0.79 (m, 9H). MS: 699.4 m/z [M+H].
実施例23-化合物23
中間体23a:8-ブロモオクチルノナノエート
Figure 0007485659000085
中間体23aは、中間体22aで採用された方法を使用して、ノナン酸及び8-ブロモオクタン-1-オールから19%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 3.99 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.34 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.22 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.78 (p, J = 6.9 Hz, 2H), 1.55 (t, J = 7.0 Hz, 4H), 1.42 - 1.10 (m, 19H), 0.87 - 0.74 (m, 3H).
化合物23:8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクチルノナノエート
Figure 0007485659000086
化合物23は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体23aから32%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.63 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 3.56 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.70 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.58 (t, J = 7.7 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.68 - 1.17 (m, 65H), 0.88 (t, J = 6.7 Hz, 9H). MS: 699.4 m/z [M+H].
実施例24-化合物24
中間体24a:10-ブロモデシルヘプタノエート
Figure 0007485659000087
中間体24aは、中間体22aで採用された方法を使用して、ヘプタン酸及び10-ブロモデカン-1-オールから26%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.40 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.85 (dt, J = 14.5, 6.9 Hz, 2H), 1.61 (p, J = 7.7, 7.2 Hz, 4H), 1.48 - 1.23 (m, 18H), 0.93 - 0.84 (m, 3H).
化合物24:10-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)デシルヘプタノエート
Figure 0007485659000088
化合物24は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体24aから40%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.66 - 3.50 (m, 4H), 3.40 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 2.69 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.57 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.69 - 0.98 (m, 63H), 0.97 - 0.70 (m, 9H). MS: 699.6 m/z [M+H].
実施例25-化合物25
中間体25a:8-ブロモ-1,1-ビス(1-メチルヘプトキシ)オクタン
Figure 0007485659000089
オクタン-2-オール(15当量)中の8-ブロモオクタナール(100mg、1.0当量)の溶液に、硫酸(0.1当量)を加えた。混合物を20℃で12時間撹拌した。完了したら、反応混合物を氷冷水でクエンチし、EtOAcで2回抽出した。合わせた有機層を減圧濃縮し、カラム(EtOAc/ヘキサン)によって精製して、生成物を無色の油状物として得た(20mg、9%)。H NMR (400MHz, CDCl) δ 4.44 (td, J = 5.6, 3.9 Hz, 1H), 3.64 - 3.49 (m, 2H), 3.33 (t, J = 6.9Hz, 2H), 1.78 (p, J = 7.0 Hz, 2H), 1.60 - 1.41 (m, 4H), 1.41 - 1.14 (m, 24H), 1.10 (dd, J = 6.2, 2.2 Hz, 3H), 1.03 (d, J = 6.1 Hz, 3H), 0.81 (td, J = 6.8, 2.5 Hz, 6H).
化合物25:ノニル8-[8,8-ビス(1-メチルヘプトキシ)オクチル-(2-ヒドロキシエチル)アミノ]オクタノエート
Figure 0007485659000090
化合物25は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体25aから合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.46 - 4.40 (m, 1H), 3.99 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.57 (tq, J = 11.4, 5.9 Hz, 2H), 3.47 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.52 (t, J = 5.3 Hz, 2H), 2.39 (t, J = 7.5 Hz, 4H), 2.22 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.61 - 1.42 (m, 7H), 1.41 - 1.15 (m, 39H), 1.10 (dd, J = 6.2, 2.1 Hz, 3H), 1.03 (d, J = 6.1 Hz, 3H), 0.81 (t, J = 6.5 Hz, 9H). MS: 699.7 m/z [M+H].
実施例26-化合物26
化合物26:ノニル8-((2-ヒドロキシエチル)(10-オクチルオクタデシル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000091
化合物26は、WO2017/049245A3(実施例153)に記載の方法に従って合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 3.99 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.46 (t, J = 5.4Hz, 2H), 2.51 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 2.38 (t, J = 7.5 Hz, 4H), 2.22 (t, J = 7.5 Hz, 3H), 1.54 (t, J = 7.1 Hz, 5H), 1.37 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 1.33 - 1.07 (m, 63H), 0.81 (t, J = 6.6 Hz, 9H). MS: 694.6 m/z [M+H].
実施例27-化合物27
中間体27a:オクタン-2-イル8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000092
DCM(150mL)中の8-ブロモオクタン酸(10g、1.1当量)とオクタン-2-オール(1.0当量)の混合物に、EDCI(1.1当量)、DMAP(0.1当量)、及びDIPEA(3.0当量)を、不活性雰囲気下、0℃で一度に加えた。混合物を15℃で少なくとも12時間撹拌した。完了したら、反応混合物を減圧濃縮し、得られた粗残渣をカラムクロマトグラフィーによって精製して、生成物を無色の油状物として得た(4.1g、30%)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.90 - 4.76 (m, 1H), 3.33 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.20 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.78 (p, J = 7.0 Hz, 2H), 1.60 - 1.46 (m, 3H), 1.39 (dt, J = 15.5, 6.6 Hz, 3H), 1.31 - 1.16 (m, 12H), 1.13 (d, J = 6.3 Hz, 3H), 0.86 - 0.77 (m, 3H).
化合物27:オクタン-2-イル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000093
化合物27は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体27aから45%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.93 - 4.84 (m, 1H), 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.78 (s, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.6 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.77 (d, J = 52.0 Hz, 5H), 2.27 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.93 - 1.40 (m, 17H), 1.39 - 1.21 (m, 37H), 1.19 (d, J = 6.3 Hz, 3H), 0.99 - 0.67 (m, 9H). MS: 685.6 m/z [M+H].
実施例28-化合物28
中間体28a:ノナン-3-イル8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000094
中間体28aは、中間体27aに採用された方法を使用して、8-ブロモオクタン酸及びノナン-3-オールから31%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.75 (p, J = 6.2 Hz, 1H), 3.33 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 2.22 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.78 (p, J = 7.0 Hz, 2H), 1.55 (td, J = 8.9, 8.2, 5.7 Hz, 2H), 1.47 (dtd, J = 14.2, 7.1, 3.2 Hz, 4H), 1.36 (dt, J = 10.1, 6.4 Hz, 2H), 1.32 - 1.12 (m, 12H), 0.88 - 0.76 (m, 6H).
化合物28:ノナン-3-イル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000095
化合物28は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体28aから53%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.81 (ddd, J = 12.5, 6.9, 5.5 Hz, 1H), 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.80 (s, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 2.81 (s, 5H), 2.29 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1.79 - 1.40 (m, 18H), 1.40 - 1.02 (m, 42H), 0.95 - 0.73 (m, 12H). MS: 699.3 m/z [M+H].
実施例29-化合物29
中間体29a:ペンチル8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000096
中間体29aは、中間体27aに採用された方法を使用して、8-ブロモオクタン酸及びペンタン-1-オールから47%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 3.99 (td, J = 6.8, 1.6 Hz, 2H), 3.33 (td, J = 6.8, 1.6 Hz, 2H), 2.23 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.84 - 1.75 (m, 2H), 1.56 (q, J = 7.0 Hz, 4H), 1.47 - 1.33 (m, 2H), 1.26 (qt, J = 5.0, 1.8 Hz, 8H), 0.86 - 0.80 (m, 3H).
化合物29:ペンチル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000097
化合物29は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体29aから58%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.44 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.06 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.94 (s, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.03 (d, J = 38.0 Hz, 5H), 2.29 (dd, J = 8.5, 6.4 Hz, 2H), 1.79 (s, 4H), 1.67 - 1.41 (m, 14H), 1.41 - 1.12 (m, 37H), 1.02 - 0.76 (m, 9H). MS: 643.4 m/z [M+H].
実施例30-化合物30
中間体30a:ヘプタン-3-イル8-ブロモオクタノエート
Figure 0007485659000098
中間体30aは、中間体27aに採用された方法を使用して、8-ブロモオクタン酸及びヘプタン-3-オールから47%の収率で合成された。
化合物30:ヘプタン-3-イル8-((8,8-ビス(オクチルオキシ)オクチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000099
化合物30は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体11a及び中間体30aから66%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.81 (ddd, J = 12.5, 6.8, 5.5 Hz, 1H), 4.45 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 3.77 (d, J = 53.2 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.71 (s, 5H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.83 - 1.44 (m, 17H), 1.30 (dq, J = 18.1, 3.8, 3.2 Hz, 37H), 1.02 - 0.69 (m, 12H). MS: 671.5 m/z [M+H].
実施例31-化合物31
中間体31a:2-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)アミノ)エタン-1-オール
Figure 0007485659000100
EtOH(22mL)中の中間体10b(15g、1.0当量)の溶液に、2-アミノエタノール(30当量)を加えた。混合物を15℃で12時間撹拌した。完了したら、反応物を減圧濃縮して残渣を得、これをカラムクロマトグラフィーによって精製した。生成物を含む画分を濃縮した後、得られた残渣をMeCNで再構成し、ヘキサンで3回抽出した。合わせたヘキサン層を濃縮して、生成物を無色の油状物として得た(10.55g、73%収率)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.47 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.68 - 3.62 (m, 2H), 3.58 (dt, J = 9.3, 6.6 Hz, 2H), 3.42 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 2.82 - 2.76 (m, 2H), 2.63 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 1.67 - 1.45 (m, 8H), 1.45 - 1.19 (m, 26H), 0.96 - 0.84 (m, 6H).
化合物31:ヘプチル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000101
化合物31は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体31a及び中間体15aから68%の収率で合成された。H NMR (500 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.06 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.73 (s, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 2.58 (d, J = 135.2 Hz, 6H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.59 (ddt, J = 21.1, 14.3, 6.8 Hz, 15H), 1.44 - 1.02 (m, 40H), 0.88 (td, J = 7.0, 2.9 Hz, 9H). MS: 657.4 m/z [M+H].
実施例32-化合物32
化合物32:オクタン-2-イル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000102
化合物32は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体31a及び中間体27aから64%の収率で合成された。H NMR (500 MHz, CDCl) δ 4.89 (h, J = 6.3 Hz, 1H), 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.55 (dt, J = 9.4, 6.8 Hz, 5H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.8Hz, 2H), 3.07 - 2.32 (m, 7H), 2.27 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.79 - 1.40 (m, 15H), 1.40 - 1.22 (m, 38H), 1.19 (d, J = 6.2 Hz, 3H), 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 9H). MS: 671.4 m/z [M+H].
実施例33-化合物33
化合物33:ノナン-3-イル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000103
化合物33は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体31a及び中間体28aから60%の収率で合成された。H NMR (500 MHz, CDCl) δ 4.81 (p, J = 6.3 Hz, 1H), 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 4H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7Hz, 2H), 2.89 - 2.40 (m, 5H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.57 (dtt, J = 21.7, 14.5, 6.4 Hz, 14H), 1.41 - 1.08 (m, 35H), 0.88 (td, J = 7.1, 2.8 Hz, 10H). MS: 685.7 m/z [M+H].
実施例34-化合物34
化合物34:ペンチル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000104
化合物34は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体31a及び中間体29aから72%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.75 (s, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.39 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.94 - 2.40 (m, 6H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.83 - 1.43 (m, 15H), 1.42 - 1.09 (m, 36H), 0.89 (dt, J = 11.2, 7.0 Hz, 9H). MS: 629.4 m/z [M+H].
実施例35-化合物35
化合物35:ヘプタン-3-イル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-ヒドロキシエチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000105
化合物35は、化合物11に採用された方法を使用して、中間体31a及び中間体30aから73%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.85 - 4.78 (m, 1H), 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.68 (s, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.39 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.86 - 2.37 (m, 6H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.53 (dtd, J = 14.4, 7.4, 5.6 Hz, 16H), 1.43 - 1.08 (m, 37H), 0.97 - 0.80 (m, 12H). MS: 657.6 m/z [M+H].
実施例36-化合物36
化合物36:ノニル8-((2-アミノエチル)(7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000106
DCM(50mL)中の化合物10(5.1g、1.0当量)及びTEA(1.35mL、1.3当量)の混合物に、不活性雰囲気下、0℃でMsCl(721uL、1.25当量)を滴下した。混合物を15℃で12時間撹拌した。TLCは出発物質が完全に消費されたことを示した。反応物をHOで希釈し、DCMで2回抽出し、NaSO上で乾燥し、濾過し、濾液を減圧濃縮して、残渣を得た。
得られた粗メシレートをDMF(60mL)に溶解した後、不活性雰囲気下、15℃でNaN(2.78g、5.0当量)を一度に加えた。混合物を100℃で4時間撹拌した。TLCは完全な変位を示した。反応混合物をHOで希釈し、EtOAcで2回抽出し、NaSO上で乾燥し、濾過し、濾液を減圧濃縮して、残渣を得た。
得られた粗アジドをEtOH(5mL)に溶解した後、不活性雰囲気下でPd/C(1g、10%w/w)を加えた。懸濁液を真空下で脱気し、Hで数回パージした。混合物を、H(15psi)下、15℃で12時間撹拌した。完了したら、反応混合物を濾過し、濾液を減圧濃縮して、残渣を得た。残渣をカラムクロマトグラフィーにより3回精製した後、単離した物質をMeCN及びヘキサンで洗浄して、生成物を黄色の油状物として得た(2.3g、39%)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.80 (s, 3H), 4.38 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.98 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.48 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 3.33 (dt, J = 9.5, 6.8 Hz, 2H), 2.82 (t, J = 5.9 Hz, 2H), 2.57 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 2.50 - 2.36 (m, 4H), 2.22 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.62 - 1.33 (m, 15H), 1.33 - 1.04 (m, 45H), 0.81 (t, J = 6.6 Hz, 9H). MS: 683.6 m/z [M+H].
実施例37-化合物37
中間体37a:ノニル8-((3-ヒドロキシプロピル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000107
EtOH(15mL)中のノニル8-ブロモオクタノエート(10g、1.0当量)及び3-アミノプロパン-1-オール(66.22mL、30当量)の混合物を20℃で12時間撹拌した。完了したら、反応混合物を減圧濃縮して残渣を得た。残渣をカラムクロマトグラフィーにより精製して、生成物(10g)を無色の油状物として得た。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.07 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.84 (dt, J = 10.5, 5.4 Hz, 2H), 3.66 (t, J = 5.6 Hz, 6H), 3.43 (q, J = 6.2 Hz, 6H), 2.89 (t, J = 5.6 Hz, 2H), 2.61 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.30 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.03 (s, 10H), 1.66 (dt, J = 29.5, 6.6 Hz, 14H), 1.47 (t, J = 7.0 Hz, 3H), 1.31 (d, J = 14.6 Hz, 16H), 0.90 (t, J = 6.6 Hz, 3H).
化合物37:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(3-ヒドロキシプロピル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000108
化合物37は、化合物1に採用された方法を使用して、中間体1b及び中間体37aから30%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.47 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 4.08 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.81 (t, J = 5.1 Hz, 2H), 3.60 - 3.55 (m, 2H), 3.42 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 3H), 2.68 - 2.62 (m, 2H), 2.47 - 2.38 (m, 4H), 2.31 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.61 (dt, J = 21.4, 7.2 Hz, 21H), 1.31 (dt, J = 15.0, 4.1 Hz, 51H), 0.90 (t, J = 6.7 Hz, 9H). MS: 698.7 m/z [M+H].
実施例38-化合物38
化合物38:ノニル8-((3-アミノプロピル)(7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000109
化合物38は、化合物36に採用された方法を使用して、中間体37から合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.38 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 3.98 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.48 (dt, J = 9.5, 6.7 Hz, 2H), 3.33 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 2.77 (q, J = 5.2, 4.0 Hz, 2H), 2.48 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.43 - 2.31 (m, 4H), 2.22 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.54 (dtd, J = 28.3, 13.8, 6.7 Hz, 12H), 1.43 - 1.11 (m, 49H), 0.81 (t, J = 6.7 Hz, 9H). MS: 697.8 m/z [M+H].
実施例39-化合物39
化合物39:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-((メチルカルバモイル)オキシ)エチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000110
トルエン(0.1M)中の化合物10(1.0当量)の混合物に、メチルイソシアネート(1.4当量)を加えた。反応物を23℃で24時間、続いて60℃で48時間撹拌した。完了したら、反応物を水で希釈し、DCMで3回抽出した。合わせた有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーによって精製し、生成物(33%)を得た。H NMR (500 MHz, CDCl) δ 4.44 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.19 (s, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.39 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.79 (d, J = 4.9 Hz, 3H), 2.28 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.58 (dp, J = 21.1, 7.0 Hz, 13H), 1.31 (ddd, J = 23.5, 12.5, 5.9 Hz, 46H), 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 9H). MS: 742.7 m/z [M+H].
実施例40-化合物40
化合物40:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(3-((メチルカルバモイル)オキシ)プロピル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000111
化合物40は、化合物39に採用された方法を使用して、中間体37から34%の収率で合成された。H NMR (500 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.10 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.57 - 3.52 (m, 2H), 3.40 (dt, J = 9.4, 6.8 Hz, 2H), 2.79 (d, J = 4.8 Hz, 4H), 2.37 (s, 4H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.58 (dp, J = 21.2, 7.0Hz, 13H), 1.30 (ddt, J = 17.9, 11.6, 5.7 Hz, 49H), 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 9H). MS: 756.4 m/z [M+H].
実施例41-化合物41
化合物41:ノニル8-((2-アセトアミドエチル)(7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000112
DCM(0.2M)中の化合物36(1.0当量)の混合物に、TEA(1.1当量)を加え、0℃に冷却した。塩化アセチル(1.04当量)を滴下し、混合物を4時間撹拌した。完了したら、反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液でクエンチし、DCMで3回抽出した。合わせた有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーによって精製して、生成物を無色の油状物として得た(55%)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.44 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.42 - 3.37 (m, 2H), 3.35 (d, J = 13.8 Hz, 2H), 2.56 (d, J = 48.6 Hz, 5H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.98 (s, 3H), 1.66 - 1.41 (m, 15H), 1.41 - 1.20 (m, 48H), 0.90 - 0.83 (m, 9H). MS: 740.9 m/z [M+H].
実施例42-化合物42
化合物42:ノニル8-((3-アセトアミドプロピル)(7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000113
化合物42は、化合物41に採用された方法を使用して、中間体38から51%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.44 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 3.39 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.32 (q, J = 5.6 Hz, 2H), 2.52 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 2.46 - 2.35 (m, 3H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.93 (s, 3H), 1.68 - 1.50 (m, 12H), 1.44 (h, J = 6.9, 6.1 Hz, 4H), 1.39 - 1.21 (m, 45H), 0.92 - 0.84 (m, 9H). MS: 742.7 m/z [M+H].
実施例43-化合物43
化合物43:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(3-((メトキシカルボニル)アミノ)プロピル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000114
DCM(0.2M)及びTEA(1.1当量)中の化合物38(1.0当量)の混合物を、0℃に冷却した。クロロギ酸メチル(1.1当量)を滴下し、混合物を4時間撹拌した。完了したら、反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液でクエンチし、DCMで3回抽出した。合わせた有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーによって精製して、生成物を無色の油状物として得た(31%)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.64 (s, 3H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 3.26 (q, J = 6.1 Hz, 2H), 2.41 (d, J = 44.1 Hz, 4H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.68 - 1.50 (m, 13H), 1.50 - 1.20 (m, 49H), 0.93 - 0.83 (m, 9H). MS: 756.0 m/z [M+H].
実施例44-化合物44
化合物44:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-((メトキシカルボニル)アミノ)エチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000115
化合物44は、化合物43に採用された方法を使用して、中間体36から56%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.66 (s, 3H), 3.58 - 3.50 (m, 2H), 3.40 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 3.21 (s, 2H), 2.44 (d, J = 49.2 Hz, 5H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.65 - 1.50 (m, 11H), 1.48 - 1.16 (m, 52H), 0.91 - 0.83 (m, 9H). MS: 742.4 m/z [M+H].
実施例45-化合物45
化合物45:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-(3-メチルウレイド)エチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000116
トルエン(0.02M)中の化合物36(1.0当量)の混合物に、メチルイソシアネート(1.4当量)を加えた。反応物を23℃で4時間撹拌した。完了したら、反応物を水で希釈し、DCMで3回抽出した。合わせた有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーによって精製して、生成物(23%)を得た。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 5.20 (s, 1H), 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.27 (d, J = 18.4 Hz, 2H), 2.75 (d, J = 4.8 Hz, 3H), 2.54 (d, J = 51.5 Hz, 5H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.67 - 1.40 (m, 15H), 1.40 - 1.19 (m, 46H), 0.92 - 0.84 (m, 9H). MS: 741.3 m/z [M+H].
実施例46-化合物46
化合物46:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(3-(3-メチルウレイド)プロピル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000117
化合物46は、化合物45に採用された方法を使用して、中間体38から24%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.40 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.25 (h, J = 5.0 Hz, 2H), 2.75 (d, J = 4.8 Hz, 3H), 2.48 (s, 5H), 2.29 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.73 - 1.40 (m, 16H), 1.40 - 1.19 (m, 44H), 0.92 - 0.83 (m, 9H). MS: 755.0 m/z [M+H].
実施例47-化合物47
化合物47:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(2-(メチルスルホンアミド)エチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000118
DCM(0.25M)中の化合物36(1.0当量)の混合物に、MsCl(10当量)を加えた。混合物を23℃で15分間撹拌した後、水で2回洗浄し、真空濃縮した。カラムクロマトグラフィーによる精製により、生成物を無色の残渣として得た(13%)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.47 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.08 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.58 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.42 (dt, J = 9.4, 6.7 Hz, 2H), 3.22 (s, 1H), 2.98 (s, 3H), 2.60 (d, J = 77.4 Hz, 4H), 2.31 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 1.69 - 1.42 (m, 15H), 1.42 - 1.23 (m, 46H), 0.94 - 0.86 (m, 9H). MS: 762.9 m/z [M+H].
実施例48-化合物48
化合物48:ノニル8-((7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)(3-(メチルスルホンアミド)プロピル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000119
化合物48は、化合物47で採用された方法を使用して、中間体38から16%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.44 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.6 Hz, 2H), 3.43 - 3.32 (m, 4H), 2.97 (s, 7H), 2.29 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.09 (s, 2H), 1.88 - 1.50 (m, 15H), 1.43 - 1.18 (m, 41H), 0.97 - 0.76 (m, 9H). MS: 776.5 m/z [M+H].
実施例49-化合物49
化合物49:ノニル8-((2-アセトキシエチル)(7,7-bis(オクチルオキシ)ヘプチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000120
ピリジン(10当量)中の化合物10(1.0当量)の混合物に、無水酢酸(10当量)を加えた。混合物を23℃で24時間撹拌した。完了したら、水を加えることにより反応をクエンチし、DCMで3回抽出した。合わせた有機層を真空濃縮し、カラムクロマトグラフィーによって精製して、生成物を無色の油状物として得た(55%)。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.44 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.14 (q, J = 5.8, 5.4 Hz, 2H), 4.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 3.39 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.74 (s, 2H), 2.49 (s, 4H), 2.28 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.05 (s, 3H), 1.66 - 1.50 (m, 11H), 1.50 - 1.39 (m, 4H), 1.39 - 1.19 (m, 48H), 0.91 - 0.84 (m, 9H). MS: 727.4 m/z [M+H].
実施例50-化合物50
化合物50:ノニル8-((3-アセトキシプロピル)(7,7-ビス(オクチルオキシ)ヘプチル)アミノ)オクタノエート
Figure 0007485659000121
化合物50は、化合物49で採用された方法を使用して、化合物37から42%の収率で合成された。H NMR (400 MHz, CDCl) δ 4.45 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 4.07 (dt, J = 17.3, 6.6 Hz, 4H), 3.55 (dt, J = 9.3, 6.6 Hz, 2H), 3.39 (dt, J = 9.3, 6.7 Hz, 2H), 2.42 (d, J = 38.1 Hz, 5H), 2.28 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.04 (s, 3H), 1.75 (s, 2H), 1.66 - 1.49 (m, 11H), 1.45 - 1.21 (m, 52H), 0.91 - 0.84 (m, 9H). MS: 741.2 m/z [M+H].
実施例51-pKa測定
各アミン脂質のpKaは、Jayaraman, et al.(Angewandte Chemie, 2012)の方法に従って、以下のように適応させた方法で決定された。pKaは、2.94mMの濃度のエタノール中の未配合アミン脂質について決定された。脂質は、pHが4.5~9.0の範囲の0.1Mリン酸緩衝液(Boston Bioproducts)で100μMに希釈された。蛍光強度は、321nm及び448nmの励起及び発光波長を使用して測定した。表2は、列挙される化合物のpKa測定値を示す。
Figure 0007485659000122
Figure 0007485659000123
実施例52-マウスでのin vivo編集用のLNP組成物
様々なLNP組成物の製剤は、アミン脂質を使用して調製された。マウスの肝臓編集率のアッセイでは、Cas9 mRNAと化学修飾sgRNAが、1:1w/w比または1:2w/w比のいずれかでLNPに製剤化された。LNPは、特定のイオン化可能な脂質(アミン脂質など)、DSPC、コレステロール、及びPEG-2k-DMGの組成で、6.0N:P比で製剤化される。
LNP製剤-クロスフロー
LNPは、エタノール中の脂質と2倍量のRNA溶液及び1倍量の水とのジェット混合を衝突させることによって形成された。エタノール中の脂質は、ミキシングクロスを介して2倍量のRNA溶液と混合される。第4の水の流れは、インラインティーを介してクロスの出口の流れと混合される。(例えば、WO2016010840、図2を参照されたい。)LNPを室温で1時間保持し、さらに水で希釈した(約1:1v/v)。希釈したLNPは、フラットシートカートリッジ(Sartorius、100kD MWCO)でタンジェント流濾過を使用して濃縮し、次いで、ダイアフィルトレーションによって50mM Tris、45mM NaCl、5%(w/v)スクロース、pH 7.5(TSS)へとバッファー交換した。代替的に、TSSへの最終的なバッファー交換はPD-10脱塩カラム(GE)によって完了した。必要に応じて、Amicon 100kDa遠心フィルター(Millipore)を使用した遠心分離によって組成物を濃縮した。次いで、得られた混合物を、0.2μmの滅菌フィルターを使用して濾過した。最終的なLNPは、さらに使用するまで4℃または-80℃で保存した。
LNP組成物分析
動的光散乱(「DLS」)は、本開示のLNPの多分散指数(「pdi」)及びサイズを特徴付けるために使用される。DLSは、試料を光源にさらした結果として生じる光の散乱を測定する。DLS測定から決定されるとき、PDIは、母集団内の粒子サイズ(平均粒子サイズ付近)の分布を表し、完全に均一な母集団のPDIはゼロである。
電気泳動光散乱は、指定されたpHでのLNPの表面電荷を特徴付けるために使用される。表面電荷、すなわちゼータ電位は、LNP懸濁液中の粒子間の静電反発/引力の大きさの尺度である。
非対称フローフィールドフローフラクショネーション-マルチアングル光散乱(AF4-MALS)を使用して、流体力学的半径によって組成物内の粒子を分離し、分画化された粒子の分子量、流体力学的半径、及び二乗平均平方根半径を測定する。これにより、分子量とサイズの分布、及びBurchard-Stockmeyerプロット(粒子の内部コア密度を示唆する経時的な二乗平均平方根(「rms」)半径と流体力学的半径の比率)、rmsコンフォメーションプロット(rms半径の対数対分子量の対数。結果として得られる線形フィットの傾きは、コンパクトさ対伸びの程度を示す)などの二次特性を評価できる。
ナノ粒子追跡分析(NTA、Malvern Nanosight)を使用して、粒子サイズ分布と粒子濃度を決定できる。LNP試料は適切に希釈され、顕微鏡スライドに注入される。粒子が視野からゆっくりと注入されるときに、カメラが散乱光を記録する。動画がキャプチャされた後、ナノ粒子追跡分析は、ピクセルを追跡し、拡散係数を計算することによって動画を処理する。この拡散係数は、粒子の流体力学的半径に変換できる。機器はまた、分析でカウントされた個々の粒子の数をカウントして粒子濃度を示す。
低温電子顕微鏡法(「クライオEM」)を使用して、LNPの粒子サイズ、形態、及び構造特性を決定できる。
LNPの脂質組成分析は、液体クロマトグラフィーとそれに続く荷電エアロゾル検出(LC-CAD)から決定できる。この分析は、実際の脂質含有量と理論上の脂質含有量の比較を提供することができる。
LNP組成物は、平均粒子サイズ、多分散指数(pdi)、総RNA含有量、RNAのカプセル化効率、及びゼータ電位について分析される。LNP組成物は、脂質分析、AF4-MALS、NTA、及び/またはクライオEMによってさらに特徴付けられ得る。平均粒子サイズと多分散度は、Malvern Zetasizer DLS装置を使用した動的光散乱(DLS)によって測定される。LNP試料は、DLSで測定する前にPBS緩衝液で希釈した。平均粒子サイズの強度ベースの測定値であるZ平均直径が、数平均直径及びpdiとともに報告された。Malvern Zetasizer機器は、LNPのゼータ電位を測定するためにも使用される。試料は、測定前に0.1×PBS、pH7.4で1:17(50μLから800μL)に希釈される。
蛍光ベースのアッセイ(Ribogreen(登録商標)、ThermoFisher Scientific)を使用して、全RNA濃度と遊離RNAを決定する。カプセル化効率は、(全RNA-遊離RNA)/全RNAとして計算される。LNP試料は、0.2%Triton-X100を含む1×TE緩衝液で適切に希釈して全RNAを測定するか、1×TE緩衝液で遊離RNAを決定する。検量線は、組成物の作成に使用した開始RNA溶液を利用して作成し、1×TE緩衝液+/-0.2%Triton-X100で希釈する。次いで、希釈したRiboGreen(登録商標)色素(製造元の使用説明書に従って)を各標準液と試料に添加し、光が当たらない状態で室温で約10分間インキュベートする。SpectraMax M5マイクロプレートリーダー(Molecular Devices)を使用して、励起波長、自動カットオフ波長、及び発光波長をそれぞれ488nm、515nm、及び525nmに設定して試料を読み取る。全RNAと遊離RNAは適切な検量線から決定される。
カプセル化効率は、(全RNA-遊離RNA)/全RNAとして計算される。DNAベースのカーゴコンポーネントのカプセル化効率を決定するために同じ手順を使用することができる。一本鎖DNAの場合はOligreen Dyeを使用でき、二本鎖DNAの場合はPicogreen Dyeを使用できる。
AF4-MALSは、分子量とサイズの分布、及びそれらの計算からの二次統計を調べるために使用される。LNPは必要に応じて希釈され、HPLCオートサンプラーを使用してAF4分離チャネルに注入され、そこで集束され、チャネルを横切るクロスフローの指数関数的勾配で溶出される。全ての流体は、HPLCポンプとWyatt Eclipse Instrumentによって駆動される。AF4チャネルから溶出する粒子は、UV検出器、マルチアングル光散乱検出器、準弾性光散乱検出器、示差屈折率検出器を通過する。生データは、Debeyeモデルを使用して処理され、検出器信号から分子量とrms半径が決定される。
LNPの脂質コンポーネントは、荷電エアロゾル検出器(CAD)に接続されたHPLCによって定量的に分析される。4つの脂質コンポーネントのクロマトグラフィー分離は逆相HPLCによって達成される。CADは、全ての非揮発性化合物を検出する破壊的な質量ベースの検出器であり、分析対象物の構造に関係なく信号は一貫している。
Cas9mRNA及びgRNAカーゴ
Cas9mRNAカーゴは、in vitro転写によって調製された。1×NLS(配列番号3)またはPCT/US2019/053423の表24の配列(参照により本明細書に組み込まれる)を含むキャップ化及びポリアデニル化Cas9mRNAは、直線化プラスミドDNAテンプレート及びT7RNAポリメラーゼを使用するin vitro転写によって生成された。例えば、T7プロモーターと100ntポリ(A/T)領域を含むプラスミドDNAは、次の条件でXbaIと37℃で2時間インキュベートすることにより、直線化できる:200ng/μLプラスミド、2U/μL XbaI(NEB)、及び1×反応緩衝液。XbaIは、反応液を65℃で20分間加熱することにより不活化できる。直線化されたプラスミドは、シリカマキシスピンカラム(Epoch Life Sciences)を使用して酵素及び緩衝塩から精製し、アガロースゲルで分析して直線化を確認できる。Cas9修飾mRNAを生成するIVT反応は、37℃で4時間、以下の条件でインキュベートすることにより実施できる:50ng/μLの直線化プラスミド;GTP、ATP、CTP、及びN1-メチルシュードUTP(Trilink)の各2mM;10mM ARCA(Trilink);5U/μL T7RNAポリメラーゼ(NEB);1U/μLマウスRNase阻害剤(NEB);0.004U/μL無機E. coliピロホスファターゼ(NEB);及び1×反応バッファー。4時間のインキュベーション後、TURBO DNase(ThermoFisher)を最終濃度0.01U/μLになるように添加し、反応液をさらに30分間インキュベートして、DNAテンプレートを除去した。Cas9mRNAは、LiCl沈殿を含む方法で精製した。
sgRNA(例えば、G650;配列番号2)は化学的に合成され、任意選択で商業的供給業者から供給された。
LNP
これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPの脂質コンポーネント中の脂質のモル濃度は、モル%アミン脂質/DSPC/コレステロール/PEG-2k-DMGとして表される(例えば、50/10/38.5/1.5)。最終的なLNPは、上述の分析方法に従って、カプセル化効率、多分散指数、及び平均粒子サイズを決定するために特徴付けられた。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表3に示す。
Figure 0007485659000124
化合物19の構造及び合成方法は、US2017/0196809A1に開示されており、その全体が本明細書に組み込まれている。
特に断りのない限り、LNPは0.1mg/kgの単回投与でマウスに投与され、ゲノムDNAは以下に説明するようにNGS分析のために単離された。
in VivoでのLNP送達
各研究では、6~10週齢のCD-1メスマウスを使用した。群の平均体重に基づいて投薬溶液を調製するために、動物の体重を測り、体重に従って群分けした。LNPは、動物あたり0.2mL(体重1キログラムあたり約10mL)の量で、外側尾静脈を介して投与された。動物は、投与後少なくとも24時間、有害作用について投与後に定期的に観察された。動物は、イソフルラン麻酔下での心臓穿刺による放血により、6日または7日で安楽死させた。本明細書に記載されているように、血液を血清分離管または血漿用の緩衝クエン酸ナトリウムを含む管に収集した。in vivo編集を含む研究のために、肝臓組織は、DNA抽出及び分析のために各動物から収集された。
マウスのコホートは、肝臓編集について、次世代シーケンシング(NGS)により測定された。
NGSシーケンシング
簡潔に述べると、ゲノム内の標的位置における編集効率を定量的に決定するために、ゲノムDNAが単離され、ディープシークエンシングを、遺伝子編集によって導入された挿入及び欠失の存在を同定するのに使用した。
PCRプライマーは標的部位(例えば、B2M)の周りに設計され、目的のゲノム領域が増幅された。シーケンシングのために必要な化学的性質を付加するために製造者のプロトコール(Illumina)に従って追加のPCRを実施した。アンプリコンをIllumina MiSeq装置上でシーケンシングした。読み取りを、低い品質スコアを有するものを除去した後に、ヒト参照ゲノム(例えば、hg38)とアラインした。読み取りを含む生じたファイルを参照ゲノム(BAMファイル)にマッピングし、ここで対象の標的領域にオーバーラップする読み取りを選択し、野生型の読み取りの数対挿入、置換、または欠失を含む読み取りの数を計算した。
編集パーセンテージ(例えば「編集効率」または「編集パーセント」)は、野生型を含む配列読み取りの総数に対する、挿入または欠失を有する読み取りの総数として定義される。
図1は、NGSによって測定されたマウス肝臓の編集パーセンテージを示す。図1と表4に示すように、in vivo編集の割合は約8%から35%を超える肝臓編集の範囲である。
Figure 0007485659000125
実施例53-肝臓での編集の用量反応
投薬のスケーラビリティを評価するために、用量反応実験を化合物1を用いてin vivoで実施した。実施例52のCas9mRNAは、TTR(G282;配列番号1)またはB2M(G650;配列番号2)のいずれかを標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPは、表5に記載の組成物を用いて、クロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有し、必要に応じてAmicon PD-10フィルター(GE Healthcare)を使用して濃縮した後、表5に記載の濃度で使用した。
LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。
平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表5に示す。
Figure 0007485659000126
CD-1メスマウスは、0.1mpkまたは0.3mpkで、i.v.投与された。投与後6日目に動物を屠殺した。TTRを標的とするG282を投与された動物について、血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を測定した。B2Mを標的とするG650を投与された動物について、肝臓を採取し、編集を測定した。
トランスサイレチン(TTR)ELISA分析
血液を採取し、示されたように血清を単離した。総マウスTTR血清レベルは、マウスプレアルブミン(トランスサイレチン)ELISAキット(Aviva Systems Biology、カタログOKIA00111)を使用して決定した。簡潔に述べると、血清をキット試料希釈液で段階希釈して、0.1mpk用量で10,000倍、0.3mpkで2,500倍の最終希釈にした。次いで、この希釈した試料をELISAプレートに加え、取扱説明書に従ってアッセイを実施した。
表6及び図2A~図2Cは、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。化合物1製剤は、各用量で化合物19製剤よりも高いTTR編集を肝臓において示した。化合物1製剤は、0.1mpkと0.3mpkの両方の用量で55~60%の範囲のTTRの編集を示し、低用量での有効性を示す。
Figure 0007485659000127
表7と図3は、肝臓でのB2M編集の結果を示す。化合物1は、各用量で化合物19よりも高いB2M編集を肝臓において示した。化合物1及び化合物19は、肝臓におけるB2Mの編集を0.1mpk~0.3mpkの用量で有意に増加させた。
Figure 0007485659000128
実施例54-化合物4を含む組成物によるマウス肝臓におけるB2M編集
化合物4を含む組成物中の異なる用量及びPEG脂質濃度で編集を評価した。実施例52に記載のCas9mRNAは、B2M(G650;配列番号2)を標的とするガイドRNAとともにLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPは、表8に記載の組成物を用いて、クロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。全てのLNPは、Amicon PD-10フィルター(GE Healthcare)及び/またはタンジェント流濾過を使用して濃縮し、表8に記載の濃度で使用した。
LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。
平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表8に示す。
Figure 0007485659000129
CD-1メスマウスは、0.1mpkまたは0.3mpkで、i.v.投与された。投与後7日目に動物を屠殺し、肝臓を採取し、編集をNGSで測定した。表9と図4は、肝臓でのB2M編集の結果を示す。化合物4を含む組成物は、化合物19の比較組成物と同様に、0.1mpkの用量と比較して0.3mpkの用量で編集の増加を示した。
Figure 0007485659000130
実施例55-マウス肝臓でのTTR編集
追加の組成物について編集を評価した。実施例52に記載のCas9mRNAは、TTR(G282;配列番号1)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPは、表10に記載の組成物を用いて、実施例52に記載されているクロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。LNPは表10に記載の濃度で使用された。LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。
平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表10に示す。
Figure 0007485659000131
CD-1メスマウスは、0.1mpkで、i.v.投与された。投与後7日目に動物を屠殺した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を上述のように測定した。表11と図5は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。
Figure 0007485659000132
この実施例で試験された式(I)または式(II)の各アミン脂質は、血清TTRレベルの約80%の対応する減少を伴う、TTRの約40~50%の編集を示した。これらのLNPは、参照と比較して有利であった。
実施例56-マウス肝臓でのTTR編集
追加のアミン脂質製剤について編集を評価した。実施例52のCas9mRNAは、TTR(G282;配列番号1)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。LNPは、表12に記載の組成物を用いて、実施例52に記載されているクロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。LNPは約0.06mg/mlの濃度で使用された。LNP製剤は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表12に示す。
Figure 0007485659000133
CD-1メスマウスは、0.1mpkで、i.v.投与された。投与後7日目に動物を屠殺した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を上述のように測定した。表13は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を記載する。
Figure 0007485659000134
実施例57-発現タンパク質の測定
mRNAカーゴの場合、タンパク質発現は脂質ナノ粒子による送達の1つの尺度である。例えば、ELISAを使用して、様々なタンパク質の生体試料中のタンパク質レベルを測定できる。次のプロトコールを使用して、生物学的試料から発現したタンパク質、例えばCas9タンパク質の発現を測定できる。簡潔に述べると、清澄化された細胞溶解物の総タンパク質濃度は、ビシンコニン酸アッセイによって決定される。MSD GOLD 96ウェルストレプトアビジンSECTORプレート(Meso Scale Diagnostics、カタログL15SA-1)は、Cas9マウス抗体(Origene、カタログCF811179)を捕捉抗体として使用し、Cas9(7A9-3A3)マウスmAb(Cell Signaling Technology、カタログ14697)を検出抗体として使用して、製造元のプロトコールに従って調製する。組換えCas9タンパク質は、1×Halt(商標)プロテアーゼ阻害剤カクテル、EDTAフリー(ThermoFisher、カタログ78437)とともにDiluent 39(Meso Scale Diagnostics)のキャリブレーション標準として使用される。ELISAプレートはMesoQuickplex SQ120機器(Meso Scale Discovery)を使用して読み取られ、データはDiscovery Workbench4.0ソフトウェアパッケージ(Meso Scale Discovery)で分析される。
実施例58-マウス肝臓でのTTR編集
追加の組成物について編集を評価した。実施例52に記載のCas9mRNAは、TTR(G282;配列番号1)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPは、表14に記載の組成物を用いて、実施例52に記載されているクロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。LNPは表14に記載の濃度で使用された。LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表14に示す。
Figure 0007485659000135
5匹CD-1メスマウスは、各条件において、0.1mpkで、i.v.投与された。投与後6日目に動物を屠殺した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を上述のように測定した。表15と図6は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。
Figure 0007485659000136
実施例59-マウス肝臓でのTTR編集
追加の組成物について編集を評価した。実施例52に記載のCas9mRNAは、TTR(G282;配列番号1)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPは、表16に記載の組成物を用いて、実施例52に記載されているクロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。LNPは約0.05mg/mlの濃度で使用された。LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表16に示す。
Figure 0007485659000137
CD-1メスマウスは、0.1mpkで、i.v.投与された。投与後7日目に動物を屠殺した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を上述のように測定した。表17と図7は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。
Figure 0007485659000138
実施例60-マウス肝臓でのTTR編集
追加の組成物について編集を評価した。実施例52に記載のCas9mRNAは、TTR(G502;配列番号4)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:2w/w/比で製剤化された。LNPは、表18に記載の組成物を用いて、実施例52に記載されているクロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。LNPは約0.05の濃度で使用された。LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表18に示す。
Figure 0007485659000139
CD-1メスマウスは、0.1mpkで、i.v.投与された。投与後6日目に動物を屠殺した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を上述のように測定した。表19と図8は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。
Figure 0007485659000140
実施例61-マウス肝臓でのTTR編集
追加の組成物について編集を評価した。実施例52に記載のCas9mRNAは、TTR(G282;配列番号1)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPは、表20に記載の組成物を用いて、実施例52に記載されているクロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。LNPは表20に記載の濃度で使用された。LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表20に示す。
Figure 0007485659000141
CD-1メスマウスは、0.1mpkで、i.v.投与された。投与後7日目に動物を屠殺した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を上述のように測定した。表21と図9は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。
Figure 0007485659000142
実施例62-肝臓での編集の用量反応
投与のスケーラビリティを評価するために、用量反応実験をin vivoで実施した。実施例52のCas9mRNAは、いずれかのTTR(G282;配列番号1)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:2w/w/比で製剤化された。LNPは、表22に記載の組成物を用いて、クロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有し、必要に応じてAmicon PD-10フィルター(GE Healthcare)を使用して濃縮した後、表22に記載の濃度で使用した。
LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(pdi)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表22に示す。
Figure 0007485659000143
CD-1メスマウスは、0.1mpkまたは0.03mpkで、i.v.投与された。投与後7日目に動物を屠殺した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を測定した。表23と図10は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。
Figure 0007485659000144
実施例63-マウス肝臓でのTTR編集
追加の組成物について編集を評価した。実施例52に記載のCas9mRNAは、TTR(G282;配列番号1)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPは、表24に記載の組成物を用いて、実施例52に記載されているクロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。LNPは表24に記載の濃度で使用された。LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表24に示す。
Figure 0007485659000145
CD-1メスマウスは、0.1mpkで、i.v.投与された。投与後7日目に動物を解体した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を上述のように測定した。表25は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。
Figure 0007485659000146
実施例64-マウス肝臓でのTTR編集
追加の組成物について編集を評価した。実施例52に記載のCas9mRNAは、TTR(G282;配列番号1)を標的とするガイドRNAを有するLNPとして製剤化された。これらのLNPは、シングルガイドRNAとCas9mRNAの1:1w/w/比で製剤化された。LNPは、表26に記載の組成物を用いて、実施例52に記載されているクロスフロー手順を使用して組み立てられた。全てのLNPは6.0のN:P比を有した。LNPは表26に記載の濃度で使用された。LNP組成物は、実施例52に記載されるように、平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率について分析された。平均粒子サイズ、多分散度(PDI)、全RNA含有量、及びRNAのカプセル化効率の分析を表26に示す。
Figure 0007485659000147
CD-1メスマウスは、0.1mpkで、i.v.投与された。投与後7日目に動物を解体した。血液と肝臓を採取し、血清TTRと編集を上述のように測定した。表27は、肝臓におけるTTR編集と、血清TTRレベルの結果を示す。
Figure 0007485659000148

本発明は例えば以下の態様を含む。
[項1]
式(I)の化合物
Figure 0007485659000149
〔式中、各々の存在について独立して、
は、C5-11アルキレンであり、
は、C3-11アルキレンであり、
は、
Figure 0007485659000150
であり、aはYに対する結合であり、aはRに対する結合であり、
は、C2-4アルキレンであり、
は、-OH、-NH、-OC(=O)R、-OC(=O)NHR、-NHC(=O)NHR、及び-NHS(=O)から選択され、
は、C4-12アルキルもしくはC3-12アルケニルであり、
各Rは、独立してC4-12アルキルであり、
は、C1-3アルキルである〕
またはその塩。
[項2]
前記塩が薬学的に許容される塩である、項1に記載の化合物。
[項3]
が直鎖C5-11アルキレンである、項1または2に記載の化合物。
[項4]
が直鎖C6-10アルキレンである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項5]
が、直鎖Cアルキレン、直鎖Cアルキレン、直鎖Cアルキレン、または直鎖Cアルキレンである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項6]
が直鎖C4-9アルキレンである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項7]
が直鎖C6-8アルキレンである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項8]
が直鎖Cアルキレンである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項9]
がC4-12アルケニルである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項10]
がCアルケニルである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項11]

Figure 0007485659000151
である、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項12]
、Y、及びRが、16~21原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項13]
、Y、及びRが、16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項14]
が直鎖C2-4アルキレンである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項15]
が、CアルキレンまたはCアルキレンである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項16]
が-OHである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項17]
が-NHである、項1~15のいずれか1項に記載の化合物。
[項18]
が、-OC(=O)R、-OC(=O)NHR、-NHC(=O)NHR、または-NHS(=O)である、項1~15のいずれか1項に記載の化合物。
[項19]
がメチルである、項18に記載の化合物。
[項20]
が直鎖C4-12アルキルである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項21]
が直鎖C8-10アルキルである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項22]
が直鎖Cアルキルである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項23]
が分岐鎖C6-12アルキルである、項1~19のいずれか1項に記載の化合物。
[項24]
が、分岐鎖Cアルキル、分枝鎖Cアルキル、または分岐鎖C10アルキルである、項23に記載の化合物。
[項25]
各Rが、独立して、直鎖C5-12アルキルである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項26]
各Rが、独立して、直鎖C6-8アルキルである、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項27]
各Rが、独立して、分岐鎖C5-12アルキルである、項1~24のいずれか1項に記載の化合物。
[項28]
各Rが、独立して、分岐鎖C6-8アルキルである、項27に記載の化合物。
[項29]
及びR部分の1つが、アセタールの炭素及び酸素原子を含む16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項30]
前記化合物が、式(II)の化合物
Figure 0007485659000152
〔式中、各々の存在について独立して、
は、C5-11アルキレンであり、
は、C3-10アルキレンであり、
は、
Figure 0007485659000153
であり、aはYに対する結合であり、aはRに対する結合であり、
は、C2-4アルキレンであり、
は、C4-12アルキルもしくはC3-12アルケニルであり、
各Rは、独立してC4-12アルキルである〕
またはその塩である、項1に記載の化合物。
[項31]
前記塩が薬学的に許容される塩である、項30に記載の化合物。
[項32]
が直鎖C5-11アルキレンである、項30または31に記載の化合物。
[項33]
が直鎖C6-8アルキレンである、項32に記載の化合物。
[項34]
が直鎖Cアルキレンである、項33に記載の化合物。
[項35]
が直鎖C4-9アルキレンである、項30~34のいずれか1項に記載の化合物。
[項36]
が直鎖C5-9アルキレンである、項30~35のいずれか1項に記載の化合物。
[項37]
が直鎖C6-8アルキレンである、項30~36のいずれか1項に記載の化合物。
[項38]
が直鎖Cアルキレンである、項30~37のいずれか1項に記載の化合物。
[項39]

Figure 0007485659000154
である、項30~38のいずれか1項に記載の化合物。
[項40]
がC4-12アルケニルである、項30~39のいずれか1項に記載の化合物。
[項41]
がCアルケニルである、項30~40のいずれか1項に記載の化合物。
[項42]
、Y、及びRが、16~21原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、項30~41のいずれか1項に記載の化合物。
[項43]
、Y、及びRが、16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、項30~42のいずれか1項に記載の化合物。
[項44]
が直鎖C2-4アルキレンである、項30~43のいずれか1項に記載の化合物。
[項45]
がCアルキレンである、項30~44のいずれか1項に記載の化合物。
[項46]
が直鎖C4-12アルキルである、項30~39及び42~45のいずれか1項に記載の化合物。
[項47]
が直鎖C8-10アルキルである、項30~39及び42~46のいずれか1項に記載の化合物。
[項48]
が直鎖Cアルキルである、項30~39及び42~47のいずれか1項に記載の化合物。
[項49]
各RがC5-12アルキルである、項30~48のいずれか1項に記載の化合物。
[項50]
各Rが直鎖C5-12アルキルである、項30~49のいずれか1項に記載の化合物。
[項51]
各Rが直鎖C6-10アルキルである、項30~50のいずれか1項に記載の化合物。
[項52]
各Rが直鎖C6-8アルキルである、項30~51のいずれか1項に記載の化合物。
[項53]
及びR部分の1つが、アセタールの炭素及び酸素原子を含む16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、項30~52のいずれか1項に記載の化合物。
[項54]
前記化合物が、
Figure 0007485659000155
Figure 0007485659000156
Figure 0007485659000157
Figure 0007485659000158
Figure 0007485659000159
Figure 0007485659000160
Figure 0007485659000161
またはそれらの塩から選択される、項1に記載の化合物。
[項55]
前記塩が薬学的に許容される塩である、項55に記載の化合物。
[項56]
前記化合物のプロトン化形態のpKaが約5.1~約8.0である、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項57]
前記化合物のプロトン化形態のpKaが約5.7~約6.4である、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項58]
前記化合物のプロトン化形態のpKaが約5.8~約6.2である、先行項のいずれか1項に記載の化合物。
[項59]
前記化合物のプロトン化形態のpKaが約5.5~約6.0である、項1~56のいずれか1項に記載の化合物。
[項60]
前記化合物のプロトン化形態のpKaが約6.1~約6.3である、項59に記載の化合物。
[項61]
先行項のいずれか1項に記載の化合物と、脂質コンポーネントと、を含む組成物。
[項62]
前記組成物が、約50%の先行項のいずれか1項に記載の化合物と、脂質コンポーネントと、を含む項61に記載の組成物。
[項63]
前記組成物が、LNP組成物である、項61または62に記載の組成物。
[項64]
前記脂質コンポーネントがヘルパー脂質及びPEG脂質を含む、項61~63のいずれか1項に記載の組成物。
[項65]
前記脂質コンポーネントがヘルパー脂質、PEG脂質、及び中性脂質を含む、項61~64のいずれか1項に記載の組成物。
[項66]
凍結保護剤をさらに含む、項61~65のいずれか1項に記載の組成物。
[項67]
緩衝液をさらに含む、項61~66のいずれか1項に記載の組成物。
[項68]
核酸コンポーネントをさらに含む、項61~67のいずれか1項に記載の組成物。
[項69]
前記核酸コンポーネントがRNAまたはDNAコンポーネントである、項68に記載の組成物。
[項70]
前記組成物が約3~10のN/P比を有する、項68または69に記載の組成物。
[項71]
前記N/P比が約6±1である、項70に記載の組成物。
[項72]
前記N/P比が約6±0.5である、項70に記載の組成物。
[項73]
前記N/P比が約6である、項70に記載の組成物。
[項74]
RNAコンポーネントを含み、前記RNAコンポーネントがmRNAを含む、項61~73のいずれか1項に記載の組成物。
[項75]
前記RNAコンポーネントが、CasヌクレアーゼmRNAなどのRNA誘導性DNA結合剤を含む、項74に記載の組成物。
[項76]
前記RNAコンポーネントがクラス2CasヌクレアーゼmRNAを含む、項74または75に記載の組成物。
[項77]
前記RNAコンポーネントがCas9ヌクレアーゼmRNAを含む、項74~76のいずれか1項に記載の組成物。
[項78]
前記mRNAが修飾されたmRNAである、項74~77のいずれか1項に記載の組成物。
[項79]
前記RNAコンポーネントがgRNA核酸を含む、項74~78のいずれか1項に記載の組成物。
[項80]
前記gRNA核酸がgRNAである、項79に記載の組成物。
[項81]
前記RNAコンポーネントがクラス2CasヌクレアーゼmRNA及びgRNAを含む、項74~78のいずれか1項に記載の組成物。
[項82]
前記gRNA核酸がデュアルガイドRNA(dgRNA)であるか、またはそれをコードする、項79~81のいずれか1項に記載の組成物。
[項83]
前記gRNA核酸がシングルガイドRNA(sgRNA)であるか、またはそれをコードする、項79~81のいずれか1項に記載の組成物。
[項84]
前記gRNAが修飾されたgRNAである、項79~83のいずれか1項に記載の組成物。
[項85]
前記修飾されたgRNAが、5’末端の最初の5つのヌクレオチドのうちの1つ以上に修飾を含む、項84に記載の組成物。
[項86]
前記修飾されたgRNAが、3’末端の最後の5つのヌクレオチドのうちの1つ以上に修飾を含む、項84または85に記載の組成物。
[項87]
少なくとも1つのテンプレート核酸をさらに含む、項61~86のいずれか1項に記載の組成物。
[項88]
細胞を、項61~87のいずれか1項に記載の組成物と接触させることを含む遺伝子編集の方法。
[項89]
細胞を、項61~87のいずれか1項に記載の組成物と接触させることを含むDNAを切断する方法。
[項90]
前記接触させるステップが一本鎖DNAニックをもたらす、項89に記載の方法。
[項91]
前記接触させるステップが二本鎖DNA切断をもたらす、項89に記載の方法。
[項92]
前記組成物がクラス2Cas mRNA及びガイドRNA核酸を含む、項88に記載の方法。
[項93]
少なくとも1つのテンプレート核酸を前記細胞に導入することをさらに含む、項88または92に記載の方法。
[項94]
前記細胞を、テンプレート核酸を含む組成物と接触させることを含む、項93に記載の方法。
[項95]
前記組成物を動物に投与することを含む、項88~94のいずれか1項に記載の方法。
[項96]
前記組成物をヒトに投与することを含む、項88~95のいずれか1項に記載の方法。
[項97]
前記組成物を細胞に投与することを含む、項88~94のいずれか1項に記載の方法。
[項98]
前記細胞が真核細胞である、項97に記載の方法。
[項99]
第1のLNP組成物中に製剤化されたmRNAと、mRNA、gRNA、gRNA核酸、及びテンプレート核酸のうちの1つ以上を含む第2のLNP組成物と、を投与することを含む、項88に記載の方法。
[項100]
前記第1及び第2のLNP組成物が同時に投与される、項99に記載の方法。
[項101]
前記第1及び第2のLNP組成物が逐次的に投与される、項99に記載の方法。
[項102]
単一のLNP組成物に製剤化された前記mRNA及び前記ガイドRNA核酸を投与することを含む、項99に記載の方法。
[項103]
前記遺伝子編集が遺伝子ノックアウトをもたらす、項88~102のいずれか1項に記載の方法。
[項104]
前記遺伝子編集が遺伝子修正をもたらす、項88~102のいずれか1項に記載の方法。
配列表
Figure 0007485659000162
Figure 0007485659000163
Figure 0007485659000164

Claims (28)

  1. 式(I)の化合物
    Figure 0007485659000165
    〔式中、各々の存在について独立して、
    は、C5-11アルキレンであり、
    は、C3-11アルキレンであり、
    は、
    Figure 0007485659000166
    であり、aはYに対する結合であり、aはRに対する結合であり、
    は、C2-4アルキレンであり、
    は、-OH、-NH、-OC(=O)R、-OC(=O)NHR、-NHC(=O)NHR、及び-NHS(=O)から選択され、
    は、C4-12アルキルもしくはC3-12アルケニルであり、
    各Rは、独立してC4-12アルキルであり、
    は、C1-3アルキルである〕
    またはその塩。
  2. が、直鎖Cアルキレン、直鎖Cアルキレン、直鎖Cアルキレン、または直鎖Cアルキレンである、請求項1に記載の化合物。
  3. が直鎖C4-9アルキレンである、請求項1または2に記載の化合物。
  4. が直鎖C6-8アルキレンである、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
  5. が直鎖Cアルキレンである、請求項1~4のいずれか1項に記載の化合物。
  6. がCアルケニルである、請求項1~5のいずれか1項に記載の化合物。
  7. が直鎖C8-10アルキルである、請求項1~5のいずれか1項に記載の化合物。
  8. が直鎖Cアルキルである、請求項1~5のいずれか1項に記載の化合物。

  9. Figure 0007485659000167
    である、請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。
  10. 、Y、及びRが、16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物。
  11. が、CアルキレンまたはCアルキレンである、請求項1~10のいずれか1項に記載の化合物。
  12. が-OHである、請求項1~11のいずれか1項に記載の化合物。
  13. 各Rが、独立して、直鎖C6-8アルキルである、請求項1~12のいずれか1項に記載の化合物。
  14. 及びR部分の1つが、アセタールの炭素及び酸素原子を含む16~18原子の直鎖の鎖を形成するように選択される、請求項1~13のいずれか1項に記載の化合物。
  15. 下記化合物:
    Figure 0007485659000168
    Figure 0007485659000169
    Figure 0007485659000170
    Figure 0007485659000171
    Figure 0007485659000172
    Figure 0007485659000173
    Figure 0007485659000174
    Figure 0007485659000175
    またはそれらの塩から選択される、化合物。
  16. 前記化合物のプロトン化形態のpKaが約5.1~約8.0である、請求項1~15のいずれか1項に記載の化合物。
  17. 脂質コンポーネントを含む脂質ナノ粒子(LNP)組成物であって、前記脂質コンポーネントが請求項1~16のいずれか1項に記載の化合物を含む、LNP組成物。
  18. 前記脂質コンポーネントがヘルパー脂質、PEG脂質、及び中性脂質をさらに含む、請求項17に記載のLNP組成物。
  19. 核酸コンポーネントをさらに含む、請求項17または18に記載のLNP組成物。
  20. 前記N/P比が約6±1である、請求項19に記載のLNP組成物。
  21. 前記核酸コンポーネントが、RNAコンポーネントであり、前記RNAコンポーネントが、CasヌクレアーゼmRNAなどのRNA誘導性DNA結合剤をコードする、請求項19または20に記載のLNP組成物。
  22. RNAコンポーネントを含む請求項19または20に記載のLNP組成物であって、前記RNAコンポーネントがgRNA核酸をさらに含む、請求項19または20に記載のLNP組成物。
  23. 細胞を、請求項19~22のいずれか1項に記載のLNP組成物と接触させることを含む遺伝子編集のin vitro方法。
  24. 細胞を、請求項19~22のいずれか1項に記載のLNP組成物と接触させることを含むDNAを切断するin vitro方法。
  25. 対象における遺伝子編集のための医薬の製造における、請求項19~22のいずれか1項に記載のLNP組成物の使用。
  26. 対象においてDNAを切断するための医薬の製造における、請求項19~22のいずれか1項に記載のLNP組成物の使用。
  27. 対象における遺伝子編集に使用するための、請求項19~22のいずれか1項に記載のLNP組成物。
  28. 対象にけるDNA切断に使用するための、請求項19~22のいずれか1項に記載のLNP組成物。
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