KR20230095988A - 유기 코어 고밀도 지단백질 (hdl) 나노입자 내의 소수성 약물 - Google Patents

유기 코어 고밀도 지단백질 (hdl) 나노입자 내의 소수성 약물 Download PDF

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KR20230095988A
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hydrophobic
hydrophobic therapeutic
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KR1020237016152A
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스티븐 이. 헨리치
조너선 에스. 링크
애덤 와이. 린
씨. 섀드 택스턴
레오 아이. 고든
손빈 티. 응우옌
스티븐 티. 로젠
데이빗 혼
쉬 한나 장
Original Assignee
노쓰웨스턴유니버시티
시티 오브 호프
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Abstract

소수성 치료제와 회합된 소프트 물질 코어 (예를 들어, 지질-접합 무기 코어)를 갖는 고밀도 지단백질-유사 나노입자 (HDL-NP)가 본원에 개시되어 있다. 일부 실시양태에서, HDL-NP는 스캐빈저 수용체 유형 B1 (SR-B1)을 표적으로 한다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 화학치료제이다. 또한, HDL-NP로 암과 같은 장애를 치료하는 방법이 본원에 개시되어 있다.

Description

유기 코어 고밀도 지단백질 (HDL) 나노입자 내의 소수성 약물
연방 정부가 후원하는 연구 또는 개발에 관한 진술
본 발명은 미국 국립 보건원 (National Institutes of Health)이 수여한 보조금 번호 CA233922 하에 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 대해 특정 권리를 갖는다.
관련 출원
본 출원은 2020년 10월 23일에 출원된 미국 가출원 번호 제63/105,206호에 대해 35 U.S.C. § 119(e) 하에서의 우선권을 주장하며, 이의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.
암에 대한 표준 치료 레지멘은 전형적으로 종양 부담을 감소시키기 위한 화학요법제를 포함한다. 종종 이러한 치료제는 소수성이기 때문에 제형, 생체분포, 생체이용률, 약동학 및 종양 부담을 감소시키기에 충분한 약물 부하의 전달에 문제가 있다. 예를 들어, 소수성 약물 F7 (PIK-75라고도 함)은 DNA-PK뿐만 아니라 PI3K의 p100 서브유닛을 억제하고, 악성 세포에서 세포 사멸을 유도할 수 있다. 그러나 소수성 특성으로 인해, 그 프로파일 (예를 들어, 소수성)을 가진 치료적 적용 화합물은 제한적이다. 본 분야에서 이전의 노력은 리포솜과 같은 지질 소포의 조건에서 소수성 약물을 캡슐화하려고 시도하였다; 그러나, 이 접근법은 부작용의 감소를 나타내었지만 캡슐화된 약물이 종양 조직을 표적으로 하지 않은 채로 남아 있기 때문에 효능이 감소하였다. 또한, 현재 방법을 사용하여, 약물 로딩은 리포솜 소포의 이중층 막으로 제한되며 이러한 유형의 물질의 코어에서 약물 로딩에 대한 이용가능성이 없다.
본 개시내용은 그들의 크기, 형상, 표면 조성 및 전하를 기반으로 스캐빈저 수용체 유형 B1 (SR-B1)을 통해 고밀도 지단백질 및 표적 종양 세포를 모방할 가능성이 있는 합성 지단백질-유사 생물제제 (HDL-NP)를 이용한다. 또한, 이러한 물질의 코어는 소수성 약물을 수용하도록 조정될 수 있다. 이러한 나노입자를 합성하기 위해, 유기 코어 (PL4)는 인지질로 제형화된 약물 (예를 들어, F7), 및 나노입자를 표적으로 삼는 데 도움이 되는 아포지단백질 (예를 들어, 아포지단백질 A-I (ApoA-I))로 불리는 단백질을 조립하기 위한 스캐폴드로 사용된다. 이러한 나노입자 작제물은 안정하고 혈청 함유 배지와 같은 복잡한 기질에서 약물을 전달할 수 있으며, 암 세포 사멸을 효율적으로 유도할 수 있다.
추가로, 본 개시내용은 지질-접합 유기 코어 스캐폴드를 사용하여 HDL 모방체의 합성 및 특성화를 위한 방법을 제공한다. 코어 디자인 모티프는 일부 실시양태에서 직경이 대략 10 nm이고 그들의 크기, 형상, 표면 화학, 조성 및 단백질 2차 구조에서 인간 HDL과 유사한 소프트-코어 나노입자의 조립을 용이하게 하기 위해 인지질 기하구조를 제한하고 방향을 정한다.
따라서, 일부 측면에서, 본 개시내용은 (a) 유기 코어 (코어); (b) 상기 코어를 둘러싸고 이에 부착된 쉘로서, 상기 코어는 소수성 인지질 접합 스캐폴드 (PL4)를 포함하는, 쉘; 및 (c) 상기 유기 코어 또는 쉘 중 하나 이상과 회합된 소수성 치료제를 포함하는 고밀도 지단백질 나노입자 (HDL-NP)에 관한 것이다.
일부 실시양태에서, HDL-NP는 아포지단백질을 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 아포지단백질은 아포지단백질 A-I, 아포지단백질 A-II, 또는 아포지단백질 E이다. 일부 실시양태에서, 아포지단백질은 아포지단백질 A-I (Apo-I)이다.
일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 비공유적으로 또는 소수성 상호작용을 통해 유기 코어, 쉘 또는 아포지단백질과 회합된다.
일부 실시양태에서, 쉘은 비공유적으로 유기 코어에 부착된다. 일부 실시양태에서, 쉘은 소수성 상호작용을 통해 유기 코어에 부착된다.
일부 실시양태에서, PL4는 헤드기-변형된 인지질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 헤드기-변형된 인지질은 고리-변형된 알킨, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄-올아민-N-디벤조사이클로옥틸을 포함한다.
일부 실시양태에서, 유기 코어 스캐폴드는 양친매성 DNA-연결된 소분자-인지질 접합체 (DNA- PL4)를 포함한다.
일부 실시양태에서, HDL-NP는 약 5-30 nm, 5-20 nm, 5-15 nm, 5-10 nm, 8-13 nm, 8-12 nm, 또는 10 nm의 직경을 갖는다.
일부 실시양태에서, HDL-NP는 금 코어가 있는 합성 HDL 나노입자보다 인간 HDL에 더 가까운 제타 전위를 갖는다.
일부 실시양태에서, HDL-NP는 8.7 nm-17-7nm의 유체역학적 직경을 갖는다. 일부 실시양태에서, HDL-NP는 12 nm-14nm의 유체역학적 직경을 갖는다.
일부 실시양태에서, 소수성 치료제의 소수성은 분배 계수 (P)를 확립하기 위한 분배 방법에 의해 측정 (예를 들어, 정량화, 평가)된다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0 이상 (예를 들어, log P ≥0)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.25 이상 (예를 들어, log P ≥0.25)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.5 이상 (예를 들어, log P ≥0.5)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 1 이상 (예를 들어, log P ≥1)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 2 이상 (예를 들어, log P ≥2)의 분배 계수 (P)를 갖는다.
일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 항암제이다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 화학요법제이다. 일부 실시양태에서, HDL-NP는 추가 치료제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 PIK75 (F7) (C16H14BrN5O4S.HCl), 독소루비신, 빈크리스틴, 젬시타빈, 파클리탁셀, 도세탁셀, 안드로그라폴라이드, 수텐트, 타목시펜, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 PIK75 (F7) (C16H14BrN5O4S.HCl)이다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 하기 화학식 I (CAS No. 372196-77-5)의 구조를 갖는다. 화학식 (I):
Figure pct00001
일부 측면에서, 본 개시내용은 본원에 기술된 바와 같은 임의의 HDL-NP를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.
일부 측면에서, 본 개시내용은 대상체에서 표면 수용체 스캐빈저 수용체 유형 B1 (SR-B1)을 포함하는 세포 (예를 들어, 암 세포)에 소수성 치료제를 전달하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 본 개시내용의 HDL-NP 및/또는 조성물 중 어느 하나의 적어도 하나의 유효량을 대상체에게 투여하는 것을 포함한다.
일부 측면에서, 본 개시내용은 암을 치료하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 본 개시내용의 HDL-NP 및/또는 조성물 중 어느 하나의 적어도 하나를 암을 치료하기 위한 유효량으로 암을 앓고 있는 대상체에게 투여하는 것을 포함한다.
일부 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 방법 중 어느 하나의 대상체는 포유동물이다. 일부 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 방법 중 어느 하나의 대상체는 인간이다.
일부 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 방법 중 어느 하나의 대상체는 암을 앓고 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 방법 중 어느 하나의 대상체는 신장암, 만성 골수성 백혈병 (CML), 다발성 골수증 (MM), 성인 급성 골수성 백혈병 (AML), 급성 림프구성 백혈병 (ALL), 피부 T 세포 림프종 (CTCL), 흑색종, 난소암, 유방암, 위장관 악성종양, 뇌종양, 전립선암, 또는 결장암 중 하나 이상을 앓고 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 방법 중 어느 하나의 대상체는 피부 T 세포 림프종을 앓고 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 방법 중 어느 하나의 대상체는 신장암을 앓고 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 방법 중 어느 하나의 대상체는 결장암을 앓고 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기술된 바와 같은 방법 중 어느 하나의 대상체는 전립선암을 앓고 있다. 일부 실시양태에서, 대상체는 신장암을 앓고 있다.
일부 실시양태에서, 암을 앓고 있는 대상체를 치료하는데 필요한 소수성 치료제의 유효량은 대조군에 비해 감소된다. 일부 실시양태에서, 암을 앓고 있는 대상체를 치료하는데 필요한 소수성 치료제의 유효량은 대조군에 비해 적어도 5%, 10%, 25%, 40%, 50%, 75% 이상 감소된다. 일부 실시양태에서, 대조군은 대조군 대상체이다. 일부 실시양태에서, 대조군 대상체는 HDL-NP의 부재하에 전달된 동일한 소수성 치료제로 치료를 받고 있다.
일부 실시양태에서, HDL-NP 및/또는 조성물은 대조군에 비해 대상체에서 비-암성 세포의 감소된 세포독성 및/또는 감소된 증상을 야기한다. 일부 실시양태에서, 대조군은 대조군 대상체이다. 일부 실시양태에서, 대조군 대상체는 표준 치료 또는 대체 치료로 치료를 받고 있다.
이들 및 다른 측면 및 실시양태는 본원에서 더 상세히 설명될 것이다. 본 개시내용의 일부 예시적인 실시양태의 설명은 예시 목적으로만 제공되며 제한하려는 의도가 아니다. 추가적인 조성물 및 방법이 또한 본 개시내용에 포함된다.
상기 요약은 본원에 개시된 기술의 실시양태, 장점, 특징 및 용도의 일부를 비제한적인 방식으로 예시하기 위한 것이다. 본원에 개시된 기술의 다른 실시양태, 이점, 특징 및 용도는 상세한 설명, 도면, 실시예 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
다음의 도면은 본 명세서의 일부를 형성하고 본 개시내용의 소정의 측면을 추가로 입증하기 위해 포함되며, 이는 본원에 제시된 특정 실시양태의 상세한 설명과 함께 이들 도면 중 하나 이상을 참조함으로써 더 잘 이해될 수 있다. 명확성을 위해 모든 도면에 있는 모든 구성요소에 라벨링은 되어 있지 않다. 도면에 예시된 데이터는 결코 본 개시내용의 범위를 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 도면에서:
도 1a-1c는 소수성 치료제를 운반하는 HDL-NP에 대한 조립 개략도, PL4 에 대한 조립 개략도 및 이의 특성을 도시한다. 도 1a는 소수성 치료제를 운반하는 HDL-NP에 대한 조립 개략도를 도시한다. 먼저 스캐폴드 (PL4) 및 소수성 약물 (예를 들어, 소수성 치료제) 박막을 제조한다. 그런 다음 포스파티딜콜린 (PC) 리포솜을 박막 형성으로서 제조한다. 리포솜을 20:1의 몰비로 코어 스캐폴드에 첨가한다. 아포지단백질 A-I (Apo-AI)을 코어 스캐폴드에 2:1 몰비로 첨가하고 초음파처리 (90초 켜기, 30초 끄기, 3회)한다. 얼음 위에서 30분 동안 방치한 후 50 kDa MWCO 스핀 컬럼을 사용하여 여과 농축한다. 도 1b는 PL4 합성 방식을 도시한다. PL4 코어 물질을 4개의 말단 아지드를 갖는 사면체 소분자 코어 (테트라키스(4-아지도페닐)메탄)와 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-디벤조사이클로옥틸 (DBCO PE)의 구리가 없는 (copper-free) 클릭 화학 접합에 의해 합성하였다. 전형적인 반응에서, DBCO PE 및 테트라키스(4-아지도페닐)메탄을 N,N-디메틸포름아미드 (DMF, Sigma Aldrich)에 각각 0.1 wt %로 용해하고 DMF에서 DBCO PE 대 테트라키스(4-아지도페닐)메탄의 10:1 몰비로 혼합하였다. 반응 혼합물을 3회에 걸쳐 교대 와동 및 수조 초음파처리한 다음 와동 하에 실온에서 24시간 동안 반응시켰다. HPLC 및 전기분무 이온화 질량 분석법 (도 1c)을 사용하여 생성된 반응 혼합물을 특성화하였다. 도 1c는 PL4 코어의 전자분무 이온화 질량 분석법을 도시한다. 생성물 m/z = 4401.6 (이론상: 4401.7). 도 1c는 PL4에 대한 정확한 질량의 단일 종만을 도시하기 때문에, 본 출원인은 부분적으로 커플링된 생성물 (PL3, PL2 등)이 없다고 결론을 내리고 조립 단계에 반응 혼합물을 사용하였다. 조립 단계에는 과량의 DPPC 지질을 첨가하는 것이 포함되므로 조립에 사용하기 전에 PL4 코어에서 과량의 DBCO PE 분자를 분리할 필요가 없다.
도 2a-2c는 PIK75 (예를 들어, F7)가 시험관내에서 및 ATP-의존 방식으로 p38감마 (p38γ) 키나아제 활성을 표적으로 하는 것을 도시한다. 도 2a: ADP-Glo 시험관내 키나아제 검정을 사용하여 DMSO 대조군으로 정규화된 4개의 p38 이소형의 키나스 (kinas) 활성의 PIK75 억제에 대한 IC50을 계산하였다. 계산된 IC50 값 (마이크로몰/리터)이 표시된다. 도 2b: PIK75의 표시된 농도에서 p38γ키나아제 억제의 시험관내 효소 동역학을 측정하기 위해 시간-분해 형광 에너지 전이를 사용하였다. 분당 카운트 (Counts per minute; CPM)는 생성물 형성 수준에 해당한다. 측정 오차 막대는 3중 데이터의 표준 편차를 나타낸다. 실선은 경쟁 억제 모델에 맞는 데이터를 나타낸다. 계산된 Ki 및 Km이 표시된다. 도 2c: PIK75와 복합체를 이루는 p38γ의 도킹된 구조 상에 p38γ에 결합하는 PIK75에 의해 유도된 CSP의 매핑. PIK75는 K56/Y59/R70과 3개의 수소 결합을 형성하며 파란색 점으로 표시된다. ANP 분자 x-선 구조는 비교를 위해 회색 막대로 표시된다. 선-확장 효과가 가장 큰 잔류물은 빨간색으로 표시되고 유의한 CSP (> 0.05 ppm)가 있는 잔류물은 막대 형태로 표시되는 측쇄와 함께 녹색으로 표시된다. L58 및 L170은 PIK75의 3-옹스트롬 거리 내에 있다. ANP, 여분의 질소 결합이 있는 ATP 분자의 유사체 (비가수분해성 ATP 유사체); ATP, 아데노신 트리포스페이트; SCP, 화학적 이동 섭동; ctrl, 대조군; SCP, IC50, 최대 억제 농도의 절반; Ki, 억제제에 대한 효소 상수; Km, 기질에 대한 효소 상수; M, 몰/L; SS, 세자리 증후군.
도 3a-3c는 PIK75 (F7)가 신장암 세포주를 표적으로 하는 것을 도시한다. 도 3a: 요약된 877명의 신장암 환자 (P=0.000084)에서 매우 잘 분리된 신장암에 대한 생존 곡선을 도시하며, p38감마 (p38γ) (n=366)의 발현이 낮은 환자는 p38감마 (p38γ)의 발현이 높은 환자보다 더 긴 수명을 나타낸다. 도 3b: 웨스턴 블롯에 의해 모든 8개의 신장암 세포주가 정상 HK2 신장 세포보다 더 높은 p38감마 (p38γ) 단백질 발현 수준을 갖는 것을 도시한다. 도 3c: 각각 33nM 및 17nM의 세포독성 IC50으로 PIK75에 민감한 2개의 신장암 세포주, 780 및 ACHN을 도시한다.
도 4a-4d는 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75)를 캡슐화하는 HDL-NP가 여러 암 세포주에 대해 원래 PIK75 (자유)와 유사한 세포독성 IC50을 나타내고 유지함을 도시한다. 도 4a는 HH 세포 (피부 T 세포 림프종)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4b는 Hut78 세포 (피부 T 세포 림프종)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4c는 786-O 세포 (투명 세포 신장 세포 암종)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4d는 MDA MB 231 세포 (유방암)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4e는 Jurkat 세포 (T 세포 림프종)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4f는 FIG. 4F U266B1 세포 (골수종)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4g는 PC-3 세포 (전립선암)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4h는 Du-145 세포 (전립선암)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4i는 CWRR1 WT 세포 (전립선암)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4j는 CRWW1 EnzR 세포 (전립선암)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4k는 LnCap WT 세포 (전립선암)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4l은 LnCap EnzR 세포 (전립선암)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다. 도 4m은 SR-786 세포 (역형성 거대 T 세포 림프종)에서 PIK75 로딩된 HDL-NP의 효능을 도시한다.
도 5a-5d는 9-SMDH4, 18-SMDH4, 미정제 9-DNA-지질, 및 미정제 18-DNA-지질의 분석을 도시한다. 도 5a: CPG 상의 알킨-작용화된 9-mer DNA와 테트라키스(4-아지도페닐) 메탄의 커플링 반응으로부터의 9-SMDH4 (서열번호: 1)의 분석 RP-HPLC 추적. 추적은 260 nm로 설정된 다이오드 검출기의 신호이다. 삽도는 순수한 생성물의 MALDI-ToF 스펙트럼을 도시한다: m/z =12,144 (이론상 12,144.1). 도 5b: CPG 상의 알킨-작용화된 18-mer DNA와 테트라키스(4-아지도페닐) 메탄의 커플링 반응으로부터의 18-SMDH4 (서열번호: 2)의 분석 RP-HPLC 추적을 도시한다. 추적은 260 nm로 설정된 다이오드 검출기의 신호이다. 삽도는 순수한 생성물의 MALDI-ToF 스펙트럼을 도시한다: m/z = 23,264 (이론상 23,263.7). 도 5c: 미정제 9-DNA-지질 (서열번호: 3)의 반-분취용 RP-HPLC 추적을 도시한다. 추적은 260 nm로 설정된 다이오드 검출기의 신호이다. 33-42 분에 순수한 9-DNA-지질 (서열번호: 3)을 분리하고 MALDI-ToF (삽도)에 의해 확인하였다: m/z = 3,340 (이론상 3,342.4). 도 5d: 미정제 18-DNA-지질 (서열번호: 4)의 반-분취용 RP-HPLC 추적을 도시한다. 추적은 260 nm로 설정된 다이오드 검출기의 신호이다. 38-45분에 순수한 18-DNA-지질 (서열번호: 4)을 분리하고 MALDI-ToF (삽도)에 의해 확인하였다: m/z = 6,115 (이론상 6,118.2).
도 6은 웨스턴 블롯 분석을 사용하여 여러 전립선암 세포주에서 SR-B1 및 p38γ의 발현 수준을 도시한다.
도 7a-7b F7이 로딩된 HDL NP의 전달이 수용체 (SR-B1) 매개 흡수를 통해 발생할 수 있음을 도시한다. 도 7a는 F7이 로딩된 HDL NP로 처리한 후 SR-B1 양성 세포 (HH 세포주) 및 SR-B1 음성 세포 (U266B1 세포주)의 세포독성 데이터를 도시한다. 도 7b는 SR-B1 차단 항체의 존재 또는 부재 하에 F7이 로딩된 HDL NP로 처리한 후 SR-B1 양성 세포 (HH 세포주)의 세포독성 데이터를 도시한다.
도 8a-8b F7이 로딩된 HDL NP의 세포-기반 독성 연구 결과를 도시한다. 도 8a는 F7이 로딩된 HDL NP로 처리한 후 HepG2 세포의 세포독성 데이터를 도시한다. 도 8b는 F7이 로딩된 HDL NP로 처리한 후 THP-1 세포 (SR-B1 양성)의 세포독성 데이터를 도시한다.
이전에, 다른 방법들은 소수성 약물의 약동학을 개선하기 위해 리포솜 캡슐화를 사용하였다. 이러한 제형은 궁극적으로 환자 결과를 실질적으로 변경하지 않기 때문에 긍정적인 측면이 제한적인 것으로 나타났다. 추가로, 리포솜은 능동적이지 않고 수동적으로만 악성 세포를 표적으로 한다. 고밀도 지단백질 (HDL)은 콜레스테롤을 운반하고 특정 세포 유형을 표적으로 삼으며 수많은 질환 과정에서 중요한 역할을 하는 천연 순환 나노입자이다. 결과적으로, 합성 HDL 모방체는 유망한 치료제가 되었다. 천연 HDL은 콜레스테롤을 운반하고 암 및 심혈관 질환에서 중요한 역할을 하는 순환 나노입자 (직경 ~8-13 nm)이다.
본원에서, 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75)가 지질-접합 유기 코어 스캐폴드를 갖는 HDL-유사 나노입자에 캡슐화될 수 있다는 것이 예기치 않게 발견되었다. 본 개시내용의 이들 HDL-유사 나노입자는 그 종류의 첫 번째, 즉 그 안에 캡슐화된 소수성 치료제를 갖는 HDL 모방체이며, 이는 유리 (결합되지 않은) 대응물에 대해 평가할 때 유사한 세포독성 프로파일을 갖는다. 본 개시내용의 HDL-NP는 암에서 전형적으로 과발현되는 다양한 지단백질 수용체 (예를 들어, 스캐빈저 수용체 유형 B1)와 상호작용할 수 있으며, 이는 악성 세포에 나노입자 및 약물을 표적화하는 데 도움을 줄 수 있다. 또한, 지질-접합 유기 코어 스캐폴드는 상이한 소수성 값을 갖도록 구성 (예를 들어, 구축, 변형)될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 핵산 (예를 들어, DNA)은 코어의 소수성을 증가시키기 위해 코어에 통합될 수 있다. 이와 같이, 본원에서 성공적인 입자 제조는 세 가지 상이한 유기 코어 스캐폴드를 사용하여 표시된다. 구체적으로, 사면체 소분자-인지질 하이브리드는 PL4라고 하고 사면체 ssDNA-인지질-소분자 하이브리드는 DNA-PL4라고 하며 두 개의 서로 다른 길이의 핵산을 사용한다.
본 개시내용의 HDL-유사 나노입자는 지질-접합 유기 코어 스캐폴드를 사용하여 HDL 종을 모방한다. 코어 디자인 모티프는 일부 실시양태에서 직경이 대략 10 nm이고 크기, 형상, 표면 화학, 조성 및 단백질 2차 구조에서 인간 HDL과 유사한 소프트-코어 나노입자의 조립을 용이하게 하기 위해 인지질 기하구조를 제한하고 방향을 정한다. HDL-유사 나노입자는 원평광 이색성 (circular dichroism)에 의해 결정된 바와 같이 크기 (~10 nm), 표면 화학 (-20 mV 제타 전위), 및 HDL 단백질 2차 구조와 관련하여 천연 HDL의 구조를 모방한다. 합성 HDL-NP는 다른 징후들 중에서 심혈관 질환 및 암에 대한 치료법으로서의 가능성을 입증하였다.
본원에서, 지질-접합 코어 스캐폴드 (HDL NP)를 사용한 HDL 모방 나노입자의 합성은 2단계 과정으로 이루어진다: 첫 번째, 코어 스캐폴드를 합성하고 정제한다; 두 번째, 코어 스캐폴드, 유리 인지질 및 HDL-한정 단백질인 아포지단백질 A1 (apo-A1)의 초분자 조립을 통해 입자를 제조한다. 다양한 지질-접합 유기 코어는 이론적으로 입자 조립에 사용될 수 있다. 본원에서, PL4라고 하는 사면체 소분자-인지질 하이브리드를 사용한 성공적인 입자 제조가 사용된다.
본 개시내용은 지질-접합 코어 스캐폴드 (HDL NP)를 사용하여 성숙한 인간 HDL의 구조적 및 기능적 특성을 갖는 HDL-유사 나노입자의 합성 방법을 제공한다. 고소수성 소분자-인지질 접합체 (PL4)를 사용하는 유기 스캐폴드는 구리가 없는 클릭 화학을 사용하여 합성되었다. 구체적으로, 고리-변형된 알킨, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄-올아민-N-디벤조사이클로옥틸을 포함하는 헤드기-변형된 인지질은 4개의 말단 아지드 (SM-Az4)를 갖는 소분자인 테트라키스(4-아즈-이도페닐)메탄에 클릭 커플링되었다 (도 1b-1c). 본원에서 사용되는 용어 "HDL-유사", "HDL-모방체", 및 "HDL 모방체"는 본 개시내용의 합성 HDL-NP를 지칭하기 위해 상호교환적으로 사용된다.
일부 측면에서, 본 개시내용은 (a) 유기 코어 (코어); (b) 상기 코어를 둘러싸고 이에 부착된 쉘로서, 상기 코어는 소수성 인지질 접합 스캐폴드 (PL4)를 포함하는, 쉘; 및 (c) 상기 유기 코어 또는 쉘 중 하나 이상과 회합된 소수성 치료제를 포함하는 고밀도 지단백질 나노입자 (HDL-NP)에 관한 것이다.
일부 실시양태에서, HDL-NP는 아포지단백질을 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 아포지단백질은 아포지단백질 A-I, 아포지단백질 A-II, 또는 아포지단백질 E이다. 일부 실시양태에서, 아포지단백질은 아포지단백질 A-I (Apo-I)이다.
쉘은 선택적으로 서로 및/또는 유기 코어의 표면과 결합할 수 있는 복수의 지질과 같은 하나 이상의 구성성분으로 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 구성성분 (예를 들어, 쉘, 지질 쉘)은 유기 코어에 공유적으로 또는 비공유적으로 부착되거나, 물리흡착되거나, 화학흡착되거나, 이온 상호작용, 소수성 및/또는 친수성 상호작용, 정전기적 상호작용, 반 데르 발스 상호작용 또는 이들의 조합을 통해 유기 코어에 부착됨으로써 유기 코어에 회합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 쉘은 유기 코어에 비공유적으로 부착된다. 일부 실시양태에서, 쉘은 소수성 상호작용에 의해 유기 코어에 부착된다.
일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 (예를 들어, 본원에 기술된 임의의 수단에 의해) 유기 코어와 회합된다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 (예를 들어, 본원에 기술된 임의의 수단에 의해) 쉘과 회합된다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 (예를 들어, 본원에 기술된 임의의 수단에 의해) 유기 코어 및 쉘에 회합된다. 일부 실시양태에서, 본원의 다른 곳에 기술된 바와 같이, HDL-NP는 아포지단백질을 포함하고, 일부 이러한 실시양태에서, 소수성 치료제는 아포지단백질과 회합된다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 유기 코어 및 아포지단백질과 회합된다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 유기 쉘 및 아포지단백질 회합된다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 유기 코어, 쉘, 및 아포지단백질과 회합된다. 일부 실시양태에서, 본원의 다른 곳에 기술된 바와 같이, HDL-NP는 추가적인 구성성분을 포함하고, 일부 이러한 실시양태에서, 소수성 치료제는 임의의 추가적인 구성성분과 회합된다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 쉘의 외부층에 회합된다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 쉘의 내부층에 회합된다. 일부 실시양태에서, 부착은 소수성 상호작용에 의한 것이다. 일부 실시양태에서, 부착은 비공유 부착이다.
나노입자는 나노입자에 부착될 수 있는 임의의 수의 치료제를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 나노입자는 코어당 치료제의 적어도 5 유닛 또는 분자를 포함한다 (예를 들어, 5:1 제제:코어, 예를 들어, 5:1 제제:PLA4 코어의 비율). 일부 실시양태에서, 나노입자는 코어당 치료제의 적어도 10, 적어도 20, 적어도 40, 적어도 50, 적어도 75, 적어도 100, 적어도 150, 적어도 200, 적어도 250, 적어도 300, 적어도 400, 적어도 500, 적어도 600, 적어도 700, 적어도 800, 적어도 900, 적어도 1,000, 적어도 1,100, 적어도 1,200, 적어도 1,300, 적어도 1,400, 적어도 1,500, 또는 적어도 2,000 유닛 또는 분자를 포함한다 (예를 들어, 1000:1 제제:코어, 예를 들어, 1000:1 F7:PLA4 코어의 비율). 일부 실시양태에서, 나노입자는 코어에 비해 치료제의 적어도 5:1, 적어도 10:1, 적어도 20:1, 적어도 40:1, 적어도 50:1, 적어도 75:1, 적어도 100:1, 적어도 150:1, 적어도 200:1, 적어도 250:1, 적어도 300:1, 적어도 400:1, 적어도 500:1, 적어도 600:1, 적어도 700:1, 적어도 800:1, 적어도 900:1, 적어도 1,000:1, 적어도 1,100:1, 적어도 1,200:1, 적어도 1,300:1, 적어도 1,400:1, 적어도 1,500:1, 또는 적어도 2,000:1 유닛 또는 분자의 비율을 포함한다. 일부 실시양태에서, 나노입자는 PL4 코어에 비해 치료제의 적어도 5:1, 적어도 10:1, 적어도 20:1, 적어도 40:1, 적어도 50:1, 적어도 75:1, 적어도 100:1, 적어도 150:1, 적어도 200:1, 적어도 250:1, 적어도 300:1, 적어도 400:1, 적어도 500:1, 적어도 600:1, 적어도 700:1, 적어도 800:1, 적어도 900:1, 적어도 1,000:1, 적어도 1,100:1, 적어도 1,200:1, 적어도 1,300:1, 적어도 1,400:1, 적어도 1,500:1, 또는 적어도 2,000:1 유닛 또는 분자의 비율을 포함한다.
하나 이상의 지질 및/또는 지질 유사체는 구조의 단일층 또는 다층 (예를 들어, 이중층)을 형성할 수 있다. 다층이 형성되는 일부 경우에, 천연 또는 합성 지질 또는 지질 유사체가 (예를 들어, 상이한 층 사이에서) 서로 맞물린다. 천연 또는 합성 지질 또는 지질 유사체의 비제한적인 예는 지방 아실, 글리세로지질, 글리세로인지질, 스핑고지질, 사카로지질 및 폴리케타이드 (케토아실 서브유닛의 축합에서 유래), 및 스테롤 지질 및 프레놀 지질 (이소프렌 서브유닛의 축합에서 유래)을 포함한다.
하나의 특정 세트의 실시양태에서, 본원에 기술된 구조는 하나 이상의 인지질을 포함한다. 하나 이상의 인지질은, 예를 들어, 포스파티딜콜린, 포스파티딜글리세롤, 레시틴, β, γ-디팔미토일-α-레시틴, 스핑고미엘린, 포스파티딜세린, 포스파티딘산, N-(2,3-디(9-(Z)-옥사데시닐옥시))-프로프-1-일-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드, 포스파티딜에탄올아민, 라이소레시틴, 라이소포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜이노시톨, 세팔린, 카디오리핀, 세레브로사이드, 디세틸포스페이트, 디올레오일포스파티딜콜린, 디팔미토일포스파티딜콜린, 디팔미토일포스파티딜글리세롤, 디올레오일포스파티딜글리세롤, 팔미토일-올레오일-포스파티딜콜린, 디-스테아로일-포스파티딜콜린, 스테아로일-팔미토일-포스파티딜콜린, 디-팔미토일-포스파티딜에탄올아민, 디-스테아로일-포스파티딜에탄올아민, 디-미르스토일-포스파티딜세린, 디-올레일-포스파티딜콜린, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포티오에탄올,및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 구조의 쉘 (예를 들어, 이중층)은 50-200개의 천연 또는 합성 지질 또는 지질 유사체 (예를 들어, 인지질)를 포함한다. 예를 들어, 제한 없이, 쉘은, 예를 들어, 구조의 크기에 따라 약 500개 미만, 약 400개 미만, 약 300개 미만, 약 200개 미만, 또는 약 100개 미만의 천연 또는 합성 지질 또는 지질 유사체 (예를 들어, 인지질)를 포함할 수 있다.
스테아릴아민, 도데실아민, 아세틸 팔미테이트, 및 지방산 아미드와 같은 비-인 함유 지질 또한 사용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 지방, 오일, 왁스, 콜레스테롤, 스테롤, 지용성 비타민 (예를 들어, 비타민 A, D, E, 및 K), 글리세라이드 (예를 들어, 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 트리글리세라이드)와 같은 다른 지질은 본원에 기술된 구조의 일부를 형성하는 데 사용될수 있다.
쉘 또는 나노구조의 표면과 같은 본원에 기술된 구조의 일부는 선택적으로 구조에 소수성을 부여하는 하나 이상의 알킬기, 예를 들어, 알칸-, 알켄-, 또는 알킨-함유 종을 선택적으로 포함할 수 있다. "알킬"기는 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬 (지환족)기, 알킬 치환된 사이클로알킬기 및 사이클로알킬 치환된 알킬기를 포함하는 포화 지방족기를 지칭한다. 알킬기는, 예를 들어, C2 내지C40 사이의 다양한 탄소 수를 가질 수 있고, 일부 실시양태에서는 C5, C10, C15, C20, C25, C30, 또는 C35 보다 클 수 있다. 일부 실시양태에서, 직쇄 또는 분지쇄 알킬은 백본에 30개 이하의 탄소 원자를 가질 수 있고, 일부 경우에는 20개 이하의 탄소 원자를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 직쇄 또는 분지쇄 알킬은 백본에 12개 이하 (예를 들어, 직쇄의 경우 C1-C12, 분지쇄의 경우 C3-C12), 6개 이하 또는 4개 이하의 탄소 원자를 가질 수 있다. 마찬가지로, 사이클로알킬은 고리 구조에 3-10개의 탄소 원자를 가질 수 있거나, 고리 구조에 5, 6 또는 7개의 탄소를 가질 수 있다. 알킬기의 예에는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 사이클로프로필, 부틸, 이소부틸, tert-부틸, 사이클로부틸, 헥실, 사이클로헥실 등이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
일부 실시양태에서, 본 개시내용의 HDL-NP는 아포지단백질을 추가로 포함한다. 아포지단백질은 아포지단백질 A (예를 들어, apo A-I, apo A-II, apo A-IV 및 apo A-V), 아포지단백질 B (예를 들어, apo B48 및 apo B100), 아포지단백질 C (예를 들어, apo C-I, apo C-II, apo C-III 및 apo C-IV) 및 아포지단백질 D, E, 및 H를 추가로 포함한다. 추가로 또는 대안적으로, 본원에 기술된 구조는 상기 기술된 것과 같은 아포지단백질의 하나 이상의 펩타이드 유사체를 포함할 수 있다. 물론, 다른 단백질 (예를 들어, 비-아포지단백질)은 또한 본원에 기술된 나노구조에 포함될 수 있다. 일부 실시양태에서, 아포지단백질은 아포지단백질 A-I이다.
HDL-NP는 유기 코어 스캐폴드를 갖는다. 본원에서 사용되는 유기 코어 스캐폴드는 3차원 구조 및 안정한 형상으로 지질층을 구성하고 유지하기에 충분한 전하 및 3차원 구조를 갖는 비금속 물질인 소프트-코어를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 형상은 구형이다. 본원에서 "구형" 형상 또는 구조는 원형 또는 구형 구조를 갖는 구조를 지칭한다. 구조는 완벽하게 둥글거나 정확한 구일 필요는 없지만, 대략적인 구 형상이다.
일부 실시양태에서, 유기 코어 스캐폴드는 소수성 소분자-인지질 접합체 (PL4)를 포함한다. 소수성 소분자-인지질 접합체는 인지질에 연결될 수 있는 임의의 소분자를 포함한다. 일부 실시양태에서, 소분자는 테트라키스(4-아즈-이도페닐)메탄이다.
일부 실시양태에서, 인지질은 헤드기-변형된 인지질일 수 있다. 일부 실시양태에서, 헤드기-변형된 인지질은 고리-변형된 알킨, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄-올아민-N-디벤조사이클로옥틸을 포함한다.
다른 실시양태, 유기 코어 스캐폴드는 양친매성 DNA-연결된 소분자-인지질 접합체 (DNA- PL4)를 포함한다. DNA (또는 변형된 천연 발생 핵산을 포함하는 임의의 다른 핵산)는 인지질과 소분자 사이에 독특한 연결을 제공한다. DNA 가닥의 길이를 변경함으로써 DNA의 크기와 코어를 쉽게 제어할 수 있기 때문에 DNA를 사용하는 것이 유리하다. 일부 실시양태에서 DNA는 길이가 5-50개의 뉴클레오타이드이다. 다른 실시양태에서 DNA는 길이가 5-45개, 5-40개, 5-35개, 5-30개, 5-25개, 5-20개, 5-17개, 5-16개, 5-15개, 5-14개, 5-13개, 5-12개, 5-11개, 5-10개, 5-9개, 5-8, 5-7, 6-45개, 6-40개, 6-35개, 6-30개, 6-25개, 6-20개, 6-17개, 6-16개, 6-15개, 6-14개, 6-13개, 6-12개, 6-11개, 6-10개, 6-9개, 6-8개, 6-7개, 7-45개, 7-40개, 7-35개, 7-30개, 7-25개, 7-20개, 7-17개, 7-16개, 715개, 7-14개, 7-13개, 7-12개, 7-11개, 7-10개, 7-9개, 7-8개, 8-45개, 8-40개, 8-35개, 8-30, 8-25, 8-20개, 8-17개, 8-16개, 8-15개, 8-14개, 8-13개, 8-12개, 8-11개, 8-10개, 8-9개, 9-45개, 9-40개, 9-35개, 9-30개, 9-25개, 9-20개, 9-17개, 9-16개, 9-15개, 9-14개, 9-13개, 9-12개, 9-11개, 또는 9-10개의 뉴클레오타이드이다.
일부 실시양태에서, DNA는 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드이다. 일부 실시양태에서, DNA는 길이가 8-15개의 뉴클레오타이드인 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드이다. 일부 실시양태에서, DNA는 길이가 9개의 뉴클레오타이드인 이중 가닥 올리고뉴클레오타이드이다.
일부 실시양태에서, 이중 가닥 DNA의 첫 번째 단일 가닥은 인지질에 연결되어 ssDNA-인지질 접합체 (ssDNA-PL)를 형성한다. 일부 실시양태에서, 이중 가닥 DNA의 첫 번째 가닥에 상보적인 이중 가닥 DNA의 두 번째 가닥은 소분자에 연결된다. 일부 실시양태에서, 소분자는 사면체 소분자이고, DNA에 연결된 소분자는 사면체 소분자-DNA 하이브리드 (SMDH4)를 형성한다. 일부 실시양태에서, SMDH4는 DNA의 상보적 단일 가닥 사이의 수소 결합을 통해 ssDNA-PL에 연결된다.
소분자는 인지질에 직접 연결되거나 작용기의 사용을 통해 연결될 수 있다. 작용기는 인지질을 소분자로 작용화하는 데 사용될 수 있는 임의의 적합한 말단기, 예를 들어, 아미노기 (예를 들어, 비치환 또는 치환된 아민), 아미드기, 아지드, 이민기, 카르복실기 또는 설페이트기를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 작용기는 적어도 제2 말단기를 포함한다. 다른 실시양태에서, 제2 말단기는 또 다른 작용기에 공유적으로 부착될 수 있는 반응성기일 수 있다. 일부 실시양태에서, 인지질은 복수의 말단 작용기로 소분자에 커플링된다. 일부 실시양태에서, 복수의 작용기는 2-6개의 작용기이다. 일부 실시양태에서, 복수의 작용기는 4개의 작용기이다. 일부 실시양태에서, 상기 작용기는 말단 아지드 (SM-Az)이다. 한 측면에서, 본 개시내용은 2-6개의 말단 아지드를 갖는 사면체 소분자 코어 (테트라키스(4-아지도페닐)메탄)에 연결된 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-디벤조사이클로옥틸 (DBCO PE)을 포함하는 유기 코어 스캐폴드에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 상기 구조는 4개의 말단 아지드를 갖는다.
본 개시내용의 HDL-NP의 크기, 물리적 특성 및 기능적 특성은 천연 발생 HDL-NP와 유사하고 다른 합성 HDL-NP와는 다르다. 이러한 특성에는 예를 들어, 구 형상, 표면 화학, 크기, 유체역학적 직경, 제타 전위, 콜레스테롤 유출, 콜레스테롤 전달 및 염증 억제와 같은 치료 기능이 포함된다.
일부 실시양태에서, 본 개시내용의 HDL-NP는 유체역학적 직경을 기반으로 평가될 수 있다. HDL-NP의 유체역학적 직경은 천연 발생 HDL-NP와 유사하고 다른 합성 HDL-NP와는 다르다. 유체역학적 직경은 측정되는 입자와 동일한 방식으로 확산되는 가상의 단단한 구체의 크기를 평가하고 동적 수화/용매화 입자의 겉보기 크기를 나타내는 입자의 확산 특성을 나타낸다. 이는 동적 광산란 (Dynamic Light Scattering; DLS)으로 측정될 수 있다. 일부 실시양태에서 유체역학적 직경은 8.7 nm 보다 크다. 일부 실시양태에서, 유체역학적 직경은 8.7 nm-17.7 nm이다. 일부 실시양태에서, 유체역학적 직경은 10 nm-15 nm이다. 일부 실시양태에서, 유체역학적 직경은 12 nm-14nm이다.
본 개시내용의 HDL-NP는 예를 들어 약 500 nm 이하, 약 250 nm 이하, 약 100 nm 이하, 약 75 nm 이하, 약 50 nm 이하, 약 40 nm 이하, 약 35 nm 이하, l 약 30 nm 이하, 약 25 nm 이하, 약 20 nm 이하, 약 15 nm 이하, 또는 약 5 nm 이하의 최대 단면 치수 (또는 때때로 최소 단면 치수)를 갖는 직경을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서 HDL-NP는 약 5-30 nm, 5-25 nm, 5-22 nm, 5-20 nm, 5-15 nm, 5-14 nm, 5-13 nm, 5-12 nm, 5-11 nm, 5-10 nm, 8-15 nm, 8-14 nm, 8-13 nm, 8-12 nm, 8-11 nm, 8-10 nm, 10-12 nm, 또는 10 nm의 직경을 갖는다.
본 개시내용의 HDL-NP는 예를 들어, 약 300 nm 이하, 약 250 nm 이하, 약 100 nm 이하, 약 75 nm 이하, 약 50 nm 이하, 약 40 nm 이하, 약 35 nm 이하, 약 30 nm 이하, 약 25 nm 이하, 약 20 nm 이하, 약 15 nm 이하, 또는 약 5 nm 이하의 최대 단면 치수 (또는 때때로 최소 단면 치수)를 갖는 코어를 가질 수 있다. 일부 경우에, 코어는 약 1:1 이상, 3:1 이상, 또는 5:1 이상의 종횡비를 갖는다. 본원에서 사용되는 "종횡비"는 길이 또는 폭의 비율을 지칭하며, 여기서 길이와 폭은 서로 수직으로 측정되고, 길이는 선형으로 측정된 가장 긴 치수를 지칭한다.
일부 실시양태에서, 쉘은 무기 코어를 갖는 합성 HDL 나노입자보다 인간 HDL에 더 가까운 제타 전위를 갖는다. 일부 실시양태에서, HDL-NP는 금 코어가 있는 합성 HDL 나노입자보다 인간 HDL에 더 가까운 제타 전위를 갖는다. 일부 실시양태에서, HDL-NP는 -16-26 mV의 제타 전위를 갖는다. 일부 실시양태에서, HDL-유사 나노입자의 제타 전위는 약 -20 밀리볼트 (mV)이다. 일부 실시양태에서, HDL-유사 나노입자의 제타 전위는 -10 mV, -12 mV, -14 mV, -16 mV, -18 mV, -20 mV, -22 mV, -24 mV, -26 mV, 및 -30 mV로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, HDL-유사 나노입자의 제타 전위는 -20 mV 보다 크다. 일부 실시양태에서, 제타 전위는 -20 mV 미만이다. 일부 실시양태에서, 제타 전위는 인간 HDL의 전위이다. 제타 전위는 본원에 개시된 방법을 포함하여 당업계에 공지된 방법을 사용하여 평가될 수 있다.
일부 실시양태에서, 본 개시내용의 HDL-유사 나노입자는 펩타이드-기반 스캐폴드 물질을 포함하지 않는다.
일부 실시양태에서, HDL-NP는 소수성 치료제를 포함한다. 치료제의 소수성은 임의의 방식으로, 또는 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해 평가 또는 측정될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 소수성은 분배 방법, 접근가능한 표면적법, 크로마토그래피법, 물성법, Wimley-White법, Bandyopadhyay-Mehler법 및/또는 이들의 조합에 의해 측정될 수 있다. 또한, 소수성 치료제의 소수성은 또한 치료제의 표면 극성을 측정함으로써 평가될 수 있다. 사용된 방법에 관계없이, 소수성 치료제는 물에 의해 반발 및/또는 배제되는 특성을 나타낼 것이다. 일부에서 HDL-NP의 소수성은 분배 방법을 사용하고 분배 계수 (P)를 설정함으로써 측정된다. 일부 실시양태에서, 분배 방법에 사용되는 용매는 물 및 클로로포름이다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0 이상 (예를 들어, log P ≥0)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.2 이상 (예를 들어, log P ≥0.2)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.3 이상 (예를 들어, log P ≥0.3)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.5 이상 (예를 들어, log P ≥0.5)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.75 이상 (예를 들어, log P ≥0.75)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 1 이상 (예를 들어, log P ≥1)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 2 이상 (예를 들어, log P ≥2)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 5 이상 (예를 들어, log P ≥5)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 6 이상 (예를 들어, log P ≥6)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 7 이상 (예를 들어, log P ≥7)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 10 이상 (예를 들어, log P ≥10)의 분배 계수 (P)를 갖는다.
일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 30 이하 (예를 들어, log P ≤30)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 20 이하 (예를 들어, log P ≤20)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 15 이하 (예를 들어, log P ≤15)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 10 이하 (예를 들어, log P ≤10)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 9 이하 (예를 들어, log P ≤9)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 8 이하 (예를 들어, log P ≤8)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 7 이하 (예를 들어, log P ≤7)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 6 이하 (예를 들어, log P ≤6)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 5 이하 (예를 들어, log P ≤5)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 3 이하 (예를 들어, log P ≤3)의 분배 계수 (P)를 갖는다.
일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.2 이상 (예를 들어, log P ≥0.2) 내지 30 이하의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.3 이상 (예를 들어, log P ≥0.3) 내지 10 이하 (예를 들어, log P ≤10) 이하의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.5 이상 (예를 들어, log P ≥0.5) 내지 10 이하 (예를 들어, log P ≤10)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 0.75 이상 (예를 들어, log P ≥0.75) 내지 10 이하 (예를 들어, log P ≤10)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 1 이상 (예를 들어, log P ≥1) 내지 10 이하 (예를 들어, log P ≤10) 의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 2 이상 (예를 들어, log P ≥2) 내지 20 이하 (예를 들어, log P ≤20)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 5 이상 (예를 들어, log P ≥5) 내지 20 이하 (예를 들어, log P ≤20)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 6 이상 (예를 들어, log P ≥6) 내지 30 이하 (예를 들어, log P ≤30)의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 7 이상 (예를 들어, log P ≥7) 내지 30 이하 (예를 들어, log P ≤30) 의 분배 계수 (P)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 10 이상 (예를 들어, log P ≥10) 내지 30 이하 (예를 들어, log P ≤30)의 분배 계수 (P)를 갖는다.
일부 실시양태에서, 코어는 사용될 소수성 치료제의 소수성에 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 핵산은 소수성을 조절하기 위해 코어에 통합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성과 일치하도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))와 거의 동일한 소수성이 되도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성 미만이 되도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 더 크도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 50% 덜 소수성 내지 약 50% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 40% 덜 소수성 내지 약 40% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 30% 덜 소수성 내지 약 30% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 25% 덜 소수성 내지 약 25% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 20% 덜 소수성 내지 약 20% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 15% 덜 소수성 내지 약 15% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 10% 덜 소수성 내지 약 10% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 5% 덜 소수성 내지 약 5% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 4% 덜 소수성 내지 약 4% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 3% 덜 소수성 내지 약 3% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 2% 덜 소수성 내지 약 2% 더 소수성이도록 조절된다. 일부 실시양태에서, 코어의 소수성은 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75 (F7))의 소수성보다 약 1% 덜 소수성 내지 약 1% 더 소수성이도록 조절된다.
일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 항암제이다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 화학요법제이다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 PIK75 (F7) (C16H14BrN5O4S.HCl), 독소루비신, 빈크리스틴, 젬시타빈, 파클리탁셀, 도세탁셀, 안드로그라폴라이드, 수텐트, 타목시펜 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 PIK75 (F7) (C16H14BrN5O4S.HCl)이다. 일부 실시양태에서, 소수성 치료제는 하기 화학식 I (CAS No. 372196-77-5)의 구조를 갖는다. 화학식 (I):
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일부 실시양태에서, HDL-NP는 HDL-NP에 연결된 적어도 하나의 추가 치료제를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 추가 치료제는 치료적 핵산이다. 일부 실시양태에서, 추가 치료제는 항암제이다. 일부 실시양태에서, 항암제는 화학요법제이다.
치료적 핵산은 폴리뉴클레오타이드, DNA 서열, 치료적 단백질을 인코딩하는 DNA 서열 RNA 서열, 작은 간섭 RNA (siRNA), mRNA, 짧은 헤어핀 RNA (shRNA), 마이크로 RNA (miRNA), 안티센스 올리고뉴클레오타이드, 트리플렉스 DNA, 플라스미드 DNA (pDNA) 또는 이들의 임의의 조합과 같으나 이에 제한되지 않는 임의의 핵산을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료적 핵산은 처리되거나 화학적으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 치료적 핵산은 일부 실시양태에서 증가된 안정성을 부여할 수 있는 포스포로티오에이트, 메틸포스포네이트, 메틸포스포디에스테르, 포스포로디티오에이트, 포스포르아미데이트, 포스포트리에스테르 또는 포스페이트 에스테르 연결과 같은 포스포디에스테르 결합 이외의 뉴클레오타이드간 연결을 함유할 수 있다. 핵산 안정성은 또한 합성 동안 핵산에 3'-데옥시티미딘 또는 2'-치환된 뉴클레오타이드 (예를 들어, 알킬기로 치환됨)를 통합하거나 핵산을 페닐이소우레아 유도체로 제공하거나 핵산의 3' 말단에 연결된 아미노아크리딘 또는 폴리-라이신과 같은 다른 분자를 가짐으로써 증가될 수 있다. RNA 및/또는 DNA의 변형은 예를 들어 메틸화에 의해 올리고뉴클레오타이드 전체 또는 핵산의 선택된 영역, 예를 들어, 5' 및/또는 3' 말단에 존재할 수 있다.
특정 실시양태에서, 추가적인 항암제는 파클리탁셀, 시스플라틴, 카르보플라틴, 토포테칸 및 독소루비신과 같은 화학요법 약물이다.
따라서, 본 개시내용의 HDL-NP, 이의 조성물 및 방법은 암 요법을 포함하지만 이에 제한되지 않는 적용분야에 사용될 수 있다. 합성 HDL을 치료제로 사용하는 것에는 큰 가능성이 있다. 현장에서 이전 및 진행중인 임상 시험은 재구성된 HDL이 인간에게 안전하게 주입될 수 있음을 입증했으며, 심혈관 질환의 설정에서 미미한 임상적 이점을 보여주었다. 그러나 보다 강력한 효과를 발휘할 수 있는 합성 HDL에 대한 새로운 접근방식이 필요하다. 본 개시내용의 HDL-유사 나노입자는 세포 수용체 (예를 들어, SR-B1)를 표적화하는 능력을 갖는 HDL의 소프트 코어 모방체인 소수성 치료제를 포함하는 그들의 신규 요소로 인해 임상에서 합성 HDL-NP의 실질적으로 증진된 치료 효과에 대한 강력한 후보를 나타낸다. 따라서, 일부 측면에서, 본 개시내용은 본 개시내용의 고밀도 지단백질 나노입자 (HDL-NP) 또는 조성물 중 적어도 하나를 암을 치료하기 위한 유효량으로 암을 앓고 있는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는 암을 치료하는 방법에 관한 것이다.
암은 일반적으로 조절되지 않는 세포 성장, 악성 종양의 형성 및 신체의 인근 부위로의 침법을 특징으로 한다. 암은 또한 림프계나 혈류를 통해 신체의 더 먼 부분으로 퍼질 수 있다. 암은 흡연, 소정의 감염, 방사선, 신체 활동 부족, 비만 및/또는 환경 오염물질로 인한 유전자 손상의 결과일 수 있다. 암은 또한 유전적 유전으로 인해 질환을 유발하는 세포에 존재하는 유전적 결합의 결과일 수 있다. 임의의 눈에 띄는 증상이 나타나기 전에 암을 감지하기 위해 스크리닝이 사용될 수 있으며, 암 발병 위험이 높은 사람 (예를 들어, 암의 가족력이 있는 사람)에게 치료를 제공할 수 있다. 암의 스크리닝 기술의 예에는 신체 검사, 혈액 또는 소변 테스트, 의료 영상 및/또는 유전자 테스트가 포함되지만 이에 제한되지 않는다.
암의 비제한적인 예는 다음을 포함한다: 만성 골수성 백혈병 (CML), 성인 급성 골수성 백혈병 (AML), 급성 림프구성 백혈병 (ALL), 방광암, 유방암, 결장암 및 직장암, 자궁내막암, 신장암 또는 신장 세포암, 백혈병, 폐암, 흑색종, 비호지킨 림프종, 췌장암, 전립선암, 난소암, 위암, 소모성 질환 및 갑상선암. 암의 추가적인 비제한적인 예는 다음을 포함한다: 심장: 육종 (혈관육종, 섬유육종, 횡문근육종, 지방육종), 점액종, 횡문근종, 섬유종, 지방종 및 기형종; 폐: 기관지성 암종 (편평 세포, 미분화 소세포, 미분화 대세포, 선암종), 폐포 (세기관지) 암종, 기관지 선종, 육종, 림프종, 연골종성 간종, 근피종; 위장관: 식도(편평 세포 암종, 선암종, 평활근 육종, 림프종), 위 (암종, 림프종, 평활근 육종), 췌장 (관 선암종, 인슐린오르나, 글루코곤종, 가스트린종, 카르시노이드 종양, 비포마), 소장 (선암, 림프종, 카르시노이드 종양), 카포시 (Karposi) 육종, 평활근종, 혈관종, 지방종, 신경섬유종, 섬유종), 대장 (선암종, 관상 선종, 융모 선종, 과오종, 평활근종); 비뇨생식기: 신장 (선암종, 윌름 (Wilm) 종양[신모세포종], 림프종, 백혈병), 방광 및 요도 (편평 세포 암종, 이행 세포 암종, 선암종), 전립선 (선암종, 육종), 고환 (고환종, 기형종, 배아 암종, 기형암종), 융모막암종, 육종, 간질 세포 암종, 섬유종, 섬유선종, 선종양 종양, 지방종); 간: 간암 (간세포 암종), 담관암종, 간모세포종, 혈관육종, 간세포 선종, 혈관종; 뼈: 골육종 (골육종), 섬유육종, 악성 섬유성 조직구종, 연골육종, 유잉 (Ewing) 육종, 연조직 유잉 육종, 연조직 육종, 윤활막 육종, 악성 림프종 (세망 세포 육종), 다발성 골수종, 악성 거대 세포 종양 척색종, 데스모이드-유형 섬유종증, 섬유아세포 육종, 위장관 기질 종양, 후복막 육종, 골연골성 골종 (골연골성 외골종), 양성 연골종, 연골모세포종, 연골점액섬유종, 유골골종 및 거대 세포 종양; 신경계: 두개골 (골종, 혈관종, 육아종, 황색종, 변형성 골염), 수막(수막종, 수막육종, 신경아교종증), 뇌 (성상세포종, 수모세포종, 신경아교종, 뇌실막종, 배아종[송과체종], 다형 교모세포종, 핍지교종, 신경초종, 망막모세포종, 선천성 종양), 척수 신경섬유종, 수막종, 신경아교종, 육종); 부인과 육종, 카포시 육종, 말초 신경막 종양, 부인과: 자궁 (자궁내막 암종), 자궁경부 (자궁경부 암종, 전종양 자궁경부 이형성증), 난소 (난소 암종[장액성 낭선암종, 점액성 낭선암종, 분류되지 않은 암종], 과립막-세칼 세포 종양, 세르톨리라이디히 (SertoliLeydig) 세포 종양, 미분화종, 악성 기형종), 외음부 (편평 세포 암종, 상피내 암종, 선암종, 섬유육종, 흑색종), 질 (투명 세포 암종, 편평 세포 암종, 보트로이드 육종 (배아 횡문근육종), 나팔관 (암종) ; 혈액학: 혈액 (골수성 백혈병[급성 및 만성], 급성 림프구성 백혈병, 만성 림프구성 백혈병, 골수 증식성 질환, 다발성 골수종, 골수이형성 증후군), 호지킨병, 비호지킨 림프종[악성 림프종]; 피부: 악성 흑색종, 기저 세포 암종, 편평 세포 암종, 카포시 육종, 점, 이형성 모반, 지방종, 혈관종, 피부 섬유종, 켈로이드, 건선; 및 부신: 신경모세포종. 일부 실시양태에서, 본 개시내용의 방법 중 어느 하나의 대상체는 암을 앓고 있다. 일부 실시양태에서 암은 적어도 신장암, 만성 골수성 백혈병 (CML), 다발성 골수증 (MM), 성인 급성 골수성 백혈병 (AML), 급성 림프구성 백혈병 (ALL), 피부 T 세포 림프종 (CTCL), 흑색종, 난소암, 유방암, 위장관 악성종양, 및/또는 뇌종양으로부터 선택되는 적어도 하나의 암이다. 일부 실시양태에서, 암은 신장암이다. 일부 실시양태에서, 암은 피부 T 세포 림프종 (CTCL)이다. 일부 실시양태에서, 암은 결장암이다.
일부 측면에서, 본 개시내용은 스캐빈저 수용체 클래스 B 유형 I (SR-BI)를 포함하는 세포에 소수성 치료제를 전달하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 본 개시내용의 HDL-NP 및/또는 조성물 중 적어도 하나를 대상체에게 투여하는 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 세포는 암 세포이다. 일부 실시양태에서, 암 세포는 스캐빈저 수용체 클래스 B 유형 I (SR-BI)를 발현하거나 과발현한다. 일부 실시양태에서, 암 세포는 본 개시내용에 나열된 임의의 암일 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, SR-BI를 발현하거나 과발현하는 암의 예에는 인간 전립선암, 유방암, 및 신장 세포 암종이 포함된다. SR-BI를 과발현하는 암 및 암 세포주의 추가적인 비제한적인 예는 문헌 [Rajora 등 Front Pharmacol. (2016) 7:326]에 나열되어 있다. 본원에 기재된 바와 같은 용어 "과발현" 또는 "증가된 발현"은 기준 세포, 예를 들어 SR-BI를 과발현하지 않는 암 세포 또는 비-암 세포와 비교하여 주어진 세포, 세포 유형 또는 세포 상태에서 주어진 유전자 산물의 증가된 발현 수준을 지칭한다. 일부 실시양태에서 암 세포는 임의의 수준의 SR-BI를 발현한다.
유효량으로 투여되는 HDL-NP 및/또는 조성물은 예방적 또는 치료적 치료를 위해 투여될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "치료하는" 또는 "치료"는 질환 (예를 들어, 암)으로 인해 발생하는 장애를 예방, 치유, 치료, 완화, 경감, 변경, 해결, 개선, 향상 또는 영향을 줄 목적으로 질환 또는 장애 (예를 들어, 암), 질환 또는 장애의 증상 (예를 들어, 암), 또는 질환 또는 장애 (예를 들어, 암)의 위험에 처해 있는 대상체에게 HDL-NP 및/또는 조성물을 적용하거나 투여하는 것을 지칭한다. 예방적 적용에서, HDL-NP 및/또는 조성물은 과증식성 질환 (예를 들어, 암)과 관련된 장애의 발병에 대해 임상적으로 결정된 소인 또는 증가된 감수성을 갖는 대상체 (예를 들어, 환자)에게 투여될 수 있다. 본 개시내용의 HDL-NP 및/또는 조성물은 임상 질환의 발병을 지연, 감소 또는 바람직하게는 예방하기에 충분한 양으로 대상체 (예를 들어, 환자 (예를 들어, 인간))에게 투여될 수 있다. 치료적 적용에서, HDL-NP 및/또는 조성물은 과증식성 질환 (예를 들어, 암) 및/또는 병태 및 그 합병증과 관련된 다른 병리학적 상태를 이미 앓고 있는 대상체 (예를 들어, 환자 (예를 들어, 인간)에게 투여된다. 이 목적을 달성하기에 적절한 양은 "유효량", "치료적 유효량", "치료적 유효 용량"으로 정의되며, 질환 또는 의학적 상태와 관련된 일부 증상을 개선하기에 충분한 화합물 (예를 들어, HDL-NP 및/또는 조성물)의 양이다. 제제 또는 조성물의 치료적 유효량은 질환 또는 병태를 치료하는 데 필요하지 않지만 질환 또는 병태의 발병이 지연, 방해 또는 예방되거나, 질환 또는 병태 증상이 개선되거나, 또는 질환 또는 병태의 기간이 변경되거나 예를 들어 개인에서 덜 심각하거나 회복이 가속화되도록 질환 또는 병태에 대한 치료를 제공할 것이다.
본원에서 사용되는 "대상체" 또는 "환자"는 임의의 포유동물 (예를 들어, 인간), 예를 들어, 본원에 개시된 2차 질환 또는 병태와 같은 질환 또는 신체 상태에 취약할 수 있는 포유동물을 지칭한다. 대상체 또는 환자의 예에는 인간, 비인간 영장류, 소, 말, 돼지, 양, 염소, 개, 고양이 또는 마우스, 래트, 햄스터 또는 기니피그와 같은 설치류가 포함된다. 일반적으로, 본 발명은 인간에 대한 사용에 관한 것이다. 대상체는 소정의 질환 또는 신체 상태로 진단되거나 달리 질환 또는 신체 상태를 갖는 것으로 알려진 대상체일 수 있다. 일부 실시양태에서, 대상체는 질환 또는 신체 상태가 발병할 위험이 있는 것으로 진단되거나 발병할 위험이 있는 것으로 알려질 수 있다. 일부 실시양태에서, 대상체는 본원에 기술된 바와 같이 암과 관련된 질환 또는 신체 상태로 진단되거나 그렇지 않은 경우 이를 갖는 것으로 알려질 수 있다. 특정 실시양태에서, 대상체는 대상체의 알려진 질환 또는 신체 상태에 기초하여 치료를 위해 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 대상체는 의심되는 질환 또는 신체 상태에 기초하여 치료를 위해 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 조성물은 질환 또는 신체 상태의 발병을 예방하기 위해 투여될 수 있다. 그러나 일부 실시양태에서, 존재하는 질환 또는 신체 상태의 존재가 의심될 수 있지만 아직 확인되지 않았고, 본 발명의 조성물은 질환 또는 신체 상태의 추가 발병을 진단하거나 예방하기 위해 투여될 수 있다.
일부 실시양태에서, 본 개시내용의 HDL-NP는 약제학적 조성물에 존재한다. 이들 "약제학적 조성물" 또는 "약제학적으로 허용가능한" 조성물 (본원에서 단순히 HDL-NP의 "조성물"이라고도 함)은 하나 이상의 약제학적으로 허용가능한 담체, 첨가제 및/또는 희석제와 함께 제형화된, 본원에 기술된 구조 (예를 들어, HDL-NP) 중 하나 이상의 치료적 유효량을 포함할 수 있다. 본원에 기술된 약제학적 조성물은 패혈증 또는 기타 관련 질환을 치료하는 데 유용할 수 있다. 본원에 기술된 임의의 적합한 구조는 도면과 관련하여 기술된 것을 포함하여 이러한 약제학적 조성물에 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
약제학적 조성물은 다음에 적합한 것을 포함하여 고체 또는 액체 형태로 투여하기 위해 특별히 제형화될 수 있다: 경구 투여, 예를 들어 드렌치 (수성 또는 비수성 용액 또는 현탁액), 정제, 예를 들어 협측, 설하 및 전신 흡수를 표적으로 하는 것, 볼루스, 분말, 과립, 혀에 적용하기 위한 페이스트; 비경구 투여, 예를 들어 피하, 근육내, 정맥내 또는 경막외 주사에 의한, 예를 들어 멸균 용액 또는 현탁액, 또는 서방형 제제; 예를 들어 피부, 폐 또는 구강에 적용되는 크림, 연고 또는 제어 방출 패치 또는 스프레이와 같은 국소 도포; 질내 또는 직장내, 예를 들어 페서리, 크림 또는 폼; 설하; 안구; 경피; 또는 비강, 폐 및 기타 점막 표면.
어구 "약제학적으로 허용가능한"은 건전한 의학적 판단의 범위 내에서 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 또는 기타 문제 또는 합병증 없이 인간 및 동물의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합한 구조, 물질, 조성물 및/또는 투여 형태를 지칭하기 위해 본원에서 이용되는 것으로서, 합리적인 이익/위험 비율에 상응한다.
본원에서 사용되는 어구 "약제학적으로 허용가능한 담체"는 대상 화합물을 신체의 한 기관 또는 부분에서 신체의 다른 기관 또는 부분으로 운반 또는 수송하는 것과 관련된 액체 또는 고체 필러, 희석제, 부형제 또는 용매 캡슐화 물질과 같은 약제학적으로 허용가능한 물질, 조성물 또는 비히클을 지칭한다. 각각의 담체는 제형의 다른 성분과 상용성이고 환자에게 해롭지 않다는 의미에서 "허용가능"해야한다. 약제학적으로 허용되는 담체로 작용할 수 있는 물질의 몇 가지 예는 다음을 포함한다: 유당, 포도당 및 자당과 같은 당류; 옥수수 전분, 감자 전분 등의 전분; 셀룰로오스 및 카르복시메틸 셀룰로오스 나트륨, 에틸 셀룰로오스 및 셀룰로오스 아세테이트와 같은 그의 유도체; 가루로 만든 트래거캔스; 맥아; 젤라틴; 활석; 코코아 버터 및 좌약 왁스와 같은 부형제; 낙화생유, 면실유, 홍화유, 참기름, 올리브유, 옥수수유, 대두유와 같은 오일; 프로필렌 글리콜과 같은 글리콜; 글리세린, 소르비톨, 만니톨 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리올; 에틸 올레이트 및 에틸 라우레이트와 같은 에스테르; 한천; 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄과 같은 완충제; 알긴산; 발열원이 없는 물; 등장성 식염수; 링거액; 에틸 알코올; pH 완충 용액; 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및/또는 폴리무수물; 및 약제학적 제형에 사용되는 기타 무독성 호환 물질.
습윤제, 유화제 및 윤활제, 예컨대 나트륨 라우릴 설페이트 및 마그네슘 스테아레이트뿐만 아니라 착색제, 이형제, 코팅제, 감미제, 향미제 및 향료, 방부제 및 항산화제 또한 조성물에 존재할 수 있다.
약제학적으로 허용가능한 항산화제의 예는 아스코르브산, 시스테인 하이드로클로라이드, 나트륨 비설페이트, 나트륨 메타비설파이트, 아황산나트륨 등과 같은 수용성 항산화제; 아스코르빌 팔미테이트, 부틸화 히드록시아니솔(BHA), 부틸화 히드록시톨루엔(BHT), 레시틴, 프로필 갈레이트, 알파-토코페롤 등과 같은 지용성 항산화제; 및 시트르산, 에틸렌디아민 테트라아세트산(EDTA), 소르비톨, 타르타르산, 인산 등과 같은 금속 킬레이트제를 포함한다.
본원에 기술된 구조는 경구 투여, 비경구 투여, 피하 투여 및/또는 정맥내 투여될 수 있다. 특정 실시양태에서, 구조 또는 약제학적 제제는 경구 투여된다. 다른 실시양태에서, 구조 또는 약제학적 제제는 정맥내로 투여된다. 대체 투여 경로에는 설하, 근육내 및 경피 투여가 포함된다.
더 이상의 설명 없이, 당업자라면 상기 설명에 기초하여 본 발명을 최대한으로 활용할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서, 다음의 특정 실시양태는 단지 예시적인 것으로 해석되며, 어떠한 방식으로든 본 개시내용의 나머지 부분을 제한하지 않는다. 본원에 인용된 모든 간행물은 본원에 언급된 목적 또는 주제를 위해 참조로 포함된다.
실시예
실시예 1. PL 4 코어를 갖는 HDL-NP는 세포독성 PIK75 (F7)를 전달한다
피부 T 세포 림프종 (CTCL)은 외형을 손상시키며 공격적인 암이다. 진행성 질환 환자의 경우, 현재 치료법이 부적절하고 결과가 좋지 않다. CTCL 분자 조절제에 대한 불완전한 이해로 인해 효과적인 표적 치료법의 개발이 제한되었다. 하나의 후보 조절제는 p38감마 (p38γ)로, T 세포 활성 및 성장에 중요한 T 세포 수용체의 다운스트림에 있는 미토겐-활성화 단백질 키나아제이다. p38γ 이소형의 유전자 발현은 CTCL 세포주 및 환자 샘플에서 선택적으로 증가하지만, 건강한 T 세포에서는 그렇지 않다. 분자 모델링 및 고처리량 스크리닝에 의해, p38y ATP 결합 부위에 영향을 미치는 다중 키나아제 억제제인 F7 (PIK75로 알려짐)이 p38γ에 특이적인 Ki=12nM 및 Km=3.22uM으로 유의한 세포독성 영향 (Hut78 세포에 대해 IC50=33nM)을 갖는 이상적인 스캐폴드 약물로 식별되고 선택되었다 (도 2a-2c). 또한, p38γ만이 유전자 녹다운 실험에 의해 4개의 p38 이소형 중에서 CTCL 성장에 필수적인 단백질로 식별되었으며, 이는 p38γ를 이 특정 T 세포 림프종에서 치료 약물 개발을 위한 이상적인 표적으로 만든다.
F7에 대한 환자 집단의 추가적인 표적화는 신장암 환자를 위한 것일 것이다 (도 3a-3c). 데이터베이스 분석이 수행되었고 신장암에 대한 생존 곡선은 p38γ 유전자 발현 수준 (높음 대 낮음)에 의해 요약된 877명의 신장암 환자 중에서 분리 (p=0.000084)를 나타내는 것으로 밝혀졌다. p38γ (n=366)의 발현이 낮은 환자는 p38γ의 발현이 높은 환자보다 더 긴 수명을 보였다 (도 3a). 8개의 신장암 세포주 모두 웨스턴 블롯 실험에 의해 정상 HK2 신장 세포보다 p38γ 단백질 발현 수준이 더 높았다 (도 3b). 2개의 신장암 세포주, 780 및 ACHN 세포를 선택하여 PIK75/F7에 대한 세포독성 IC50을 결정하였다. 780 및 ACHN 세포는 각각 33nM 및 17nM의 세포독성 IC50으로 F7/PIK75에 매우 민감한 것으로 나타났다 (도 3c).
또한, 전립선암 세포주는 p38γ를 발현하고 몇몇은 SR-B1도 발현하는 것으로 밝혀졌다. 표시된 세포주로부터 세포 용해물을 얻고 p38γ 및 SR-B1 발현에 대해 웨스톤 블롯에 의해 검정함으로써 6개의 전립선암 세포주 (PC-3, Du-145, CWRR1 WT (야생형), CWRR1 EnzR (엔잘루타마이드 내성), LnCap WT (야생형), 및 LnCap EnzR (엔잘루타마이드 내성))를 단백질 발현에 대해 스크리닝하였다 (도 6). 액틴을 대조군으로 사용하였다. 테스트된 모든 전립선암 세포주는 p38γ를 발현하였고; 그리고 Jurkat 세포를 제외한 모든 테스트된 세포주는 SR-B1을 발현하였다.
본원의 다른 곳에 기술된 바와 같이, PL4 코어를 2단계 과정으로 합성하였다. 4개의 말단 아지드를 갖는 사면체 소분자 코어 (테트라키스(4-아지도페닐)메탄)와 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-디벤조사이클로옥틸 (DBCO PE)의 구리가 없는 클릭 화학 접합에 의해 PL4 코어 물질을 합성하였다 (도 1b). 전형적인 반응에서, DBCO PE 및 테트라키스(4-아지도페닐)메탄을 N,N-디메틸포름아미드 (DMF, Sigma Aldrich)에 각각 0.1 wt %로 용해하고, DMF에서 DBCO PE 대 테트라키스(4-아지도페닐)메탄의 10:1 몰비로 혼합하였다. 반응 혼합물을 3회에 걸쳐 교대 와류 및 수조 초음파 처리하고, 와류 하에 실온에서 24시간 동안 반응시켰다. HPLC 및 전기분무 이온화 질량 분석법 (도 1c)을 사용하여 생성된 반응 혼합물을 특성화하였다. 도 1c는 PL4에 대한 정확한 질량의 단일 종만을 도시기 때문에, 본 출원인은 부분적으로 커플링된 생성물 (PL3, PL2 등)이 없다고 결론을 내리고 조립 단계에 반응 혼합물을 사용하였다. 대안적으로, PL4 화합물은 이 단계에서 HPLC 정제되어 다운스트림 연구 이전에 과도한 DBCO PE를 제거할 수 있다.
생성된 코어 스캐폴드를 사용하여, 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75/F7)를 캡슐화하는 HDL NP의 조립을 수행하고 최적화하였다. 유기 용매를 증발시켜 F7 약물 및 PL4 스캐폴드의 박막을 제조하였다. 두 번째로, 포스파티딜콜린 (PC) 리포솜을 박막 형성 및 초음파 처리를 통해 PBS에서 제조하였다. 그런 다음 PC 리포솜을 PL4 및 F7의 박막에 20:1의 몰비로 첨가하였다. 그런 다음 ApoA-1을 코어 물질 (PL4 스캐폴드)에 2:1 몰비로 첨가하였다. 생성된 혼합물을 3회 초음파 처리하고 (90초 켜기, 30초 끄기), 얼음 위에서 30분 동안 이완시켰다. 소수성 치료제 (예를 들어, PIK75/F7)를 캡슐화하는 HDL NP를 여과하고 50kDa 분자량 컷 오프 컬럼을 사용하여 농축하였다. ApoA-1 농도를 측정하기 위해 BCA 검정을 사용하여 HDL NP의 농도를 결정하였다. 실시예의 일부 실시양태에서, F7 (F7 ocHDL NP)이 로딩된 HDL NP는 HDL NP당 16개의 F7 분자를 포함하였다.
PIK75/F7 ("F7 ocHDL NP")를 캡슐화하는 HDL-NP를 이후 여러 암 세포주에 대해 세포독성을 유발하는 능력에 대해 테스트하였다. 구체적으로, F7-로딩된 HDL NP를 2개의 CTCL 세포주 (HH 및 Hut78), 투명 세포 신장 세포 암종 세포주 (786-O), 역형성 거대 세포 림프종 (ALCL) 세포주 (SR-786), 유방 선암 세포주 (MDA MB 231), T-세포 림프종 세포주 (Jurkat), 골수종 세포주 (U266B1), 및 6개의 전립선암 세포주 (PC-3, Du-145, CWRR1 WT (야생형), CWRR1 EnzR (엔잘루타마이드 내성), LnCap WT (야생형), 및 LnCap EnzR (엔잘루타마이드 내성))에 대한 세포독성에 대해 테스트하였다. HH 및 HuT78 세포주는 SR-B1 양성이며 p38γ를 발현한다. SR-786, 786-O, 및 MDA MB 231 세포주는 SR-B1 양성인 것으로도 알려져있다. Jurkat 및 U266B1 세포주는 SR-B1 음성인 것으로 알려져있다 (, 검출 가능한 수준으로 SR-B1을 발현하지 않음). PC-3 및 Du-145 세포주는 SR-B1 양성, 안드로겐 수용체 음성 및 PTEN 없음 (null)이다. CWRR1 WT 세포주는 SR-B1 양성, 안드로겐 수용체 양성 및 PTEN 야생형이다. SR-B1 양성, 안드로겐 수용체 양성 및 PTEN 야생형이기도 한 CWRR1 EnzR은 엔잘루타마이드 (거세 저항성 전립선암 환자에게 흔히 사용되는 치료법)에 내성이 있는 거세 재발성 질환 환자로로부터 유래한 전립선암 세포주이다. LnCap WT 세포주는 SR-B1 양성, 안드로겐 수용체 양성 및 PTEN 없음이다. SR-B1 양성, 안드로겐 수용체 양성 및 PTEN 없음이기도 한 LnCap EnzR은 엔잘루타마이드에 내성이 있는 림프절 전이에서 유래한 전립선암 세포주이다.
세포를 96-웰 플레이트에 플레이팅하고 이어서 (i) 유리 F7 (양성 대조군, HDL NP 없음); (ii) 엠프티 (empty) HDL NP (음성 대조군); (iii) 100:1 F7:PL4 코어가 로딩된 HDL NP; (iv) 300:1 F7:PL4 코어가 로딩된 HDL NP; 또는 (v) 1000:1 F7:PL4 코어가 로딩된 HDL NP로 처리하였다. 테스트된 처리 조건 각각에 대한 최대 억제 농도의 절반 (IC50)을 결정하기 위해 세포를 다양한 농도의 F7로 처리하였다. 786-O, MDA MB 231, PC-3, Du-145, CWRR1 WT, CWRR1 EnzR, LnCap WT, 및 LnCap EnzR 세포를 플레이팅과 처리 단계 사이에서 4시간 동안 인큐베이팅하여 세포가 웰에 부착할 수 있는 추가 시간을 제공한다. 그런 다음 세포 대사 활성을 평가하기 위한 비색 검정 (MTS 검정)을 사용하여 생존력을 검정하기 전에 처리 후 72시간 동안 세포를 인큐베이팅하였다.
각각의 테스트된 세포주에서, PIK75/F7을 캡슐화하는 HDL-NP는 유리 F7의 약물 감수성을 유지하면서, 또한 각 실험에 대해 결정된 IC50에 의해 나타난 바와 같이 증가된 세포독성 효능을 입증하였다 (도 4a-4m; 표 1). 또한, 데이터는 높은 수준의 F7 (예를 들어, 1000:1 F7:PL4 코어)이 로딩된 HDL NP가 상대적으로 낮은 수준의 F7 (예를 들어, 100:1 F7:PL4 코어)이 로딩된 HDL NP보다 더 효과적임을 입증한다. 엠프티 HDL NP (음성 대조군)는 테스트된 모든 세포주의 세포독성을 일으키지 않는다. 총체적으로, 본 실시예는 본 발명의 HDL NP가 치료제 (예를 들어, 소수성 치료제)를 세포에 전달하는데 효과적이며 세포 전달 후 치료제의 민감도에 부정적인 영향을 미치지 않는다는 것을 입증한다. 또한, 이 실시예는 본 개시내용의 HDL NP의 사용이 암 (예를 들어, 피부 T 세포 림프종, 유방암, 전립선암, 및 결장암)을 갖는 대상체를 치료할 수 있음을 시사한다.
[표 1]
Figure pct00003
실시예 2 DNA-PL 4 코어의 합성
9- SMDH 4 및 18-SMDH 4 의 합성 및 정제
9 및 18량체 DNA 아암 (각각 9-SMDH4 (서열번호: 1) 및 18-SMDH4 (서열번호: 2))을 갖는 소분자-DNA 하이브리드 (SMDH)를 이전에 공개된 절차3에 따라 합성 및 정제하였고, 본 연구에서 사용된 DNA 서열은 표 2에 나열되어 있다. SMDH 제제에서 형성된 상이한 생성물을 확인하기 위해, 미정제 SMDH의 수집된 샘플의 분취량을 먼저 분석 RP-HPLC 컬럼 (본원의 물질 및 기기 섹션 참조) 및 1 mL/분의 유속으로 (+1 vol% MeCN/분의 램프에서) 35분에 걸쳐 95:5 v/v 0.1 M TEAA (aq):MeCN (TEAA (aq) = 트리에틸암모늄 아세테이트, 수용액)으로 시작하여 60:40 v/v 0.1 M TEAA(aq):MeCN으로 증가하는 구배 방법을 사용하여 분석하였다. 그런 다음, 전체 샘플을 반분취용 RP-HPLC 컬럼 (본원의 물질 및 기기 섹션 참조) 및 3 mL/분의 유속으로 (+0.5 vol % MeCN/분의 램프에서, 여기에서는 피크의 적절한 분리를 보정하기 위해 더 느린 구배를 사용함) 70분에 걸쳐 95:5 v/v 0.1 M TEAA (aq):MeCN으로 시작하여 60:40 v/v 0.1 M TEAA(aq):MeCN으로 증가하는 구배 방법을 사용하여 정제하였다. 수집된 SMDH4 생성물의 정체는 MALDI-ToF MS 분석 (도 5a-5b의 삽도)에 의해 확인되었고, 그의 순도는 전술한 분석 RP-HPL 용매 프로그램과 함께 분석 RP-HPL (5a-5b)를 사용하여 재평가하였다.
DNA-인지질 접합체의 고상 합성 및 정제
표면에 부착된 1 μmol의 아데닌 (Glen Research, dA-CPG # 20-2001-10, (1000 Å , 28 μmol/g)) 또는 티민 (Glen Research, dT-CPG # 20-2031-10 (1000 Å, 27 μmol/g))을 갖는 제어 기공 유리 (CPG) 비드를 사용하여 3' 방향에서 합성을 수행하였다. CPG 비드를 1 μmol 합성 컬럼에 넣은 다음 Expedite 8909 합성기의 표준 1 μmol 프로토콜을 사용하여 3'-포스포라미디트 (Glen Research, dA-CE 포스포라미디트 # 10-1000-C5, Ac-dC-CE 포스포라미디트 # 10-1015-C5, dmf-dG-CE 포스포라미디트 # 10-1029-C5, dT-CE 포스포라미디트 # 10-1030-C5)를 첨가하여 CPG-3' ssDNA를 제조하였다 (서열은 표 2 참조). 지질 포스포라미디트를 ssDNA 가닥의 5' 말단에 첨가한 다음, 비드를 건조 질소 가스 스트림으로 건조시키고 수성 신선한 AMA 용액 (30 wt % 수산화함모늄 수용액과 40 wt % 메틸아민 수용액의 1:1 v/v 혼합물 1 mL)을 함유하는 바이알에 넣었다. 그런 다음 바이알을 캡핑하고 65℃에서 15분 동안 가열하여 고체 지지체로부터 DNA-지질 접합체를 절단하였다. 그런 다음 특징적인 암모니아 냄새가 사라질 때까지 바이알의 내용물 위로 건조 질소 가스 스트림을 통과시켜 암모니아 및 메틸아민 부산물을 제거하였다. 미정제 DNA-지질 접합체를 함유하는 나머지 액체를 피펫으로 수집하고 나머지 비드를 초순수 탈이온수 (200 μL)를 사용하여 추가로 추출하였다. 추출물을 미정제 DNA-지질 접합체의 초기 용액 (말단에서 총 부피 0.4 mL 제공)과 합하고 0.45 μm 나일론 실린지 필터 (Acrodisc® 13 mm 실린지 필터 # PN 4426T)를 통해 여과하였다. 미정제 생성물의 수집된 샘플을 분석 RP-HPLC (FIGs. 5C-5D) 및 95:5 v/v 0.1 M TEAA (aq):MeCN (TEAA (aq) = 트리에틸암모늄 아세테이트, 수용액)에서 시작하여 1 mL/분의 유속으로 (+1.9 vol% MeCN/분의 램프에서) 50분에 걸쳐 100% MeCN로 증가하는 구배 방법을 사용하여 정제하였다. 수집된 생성물의 정체는 MALDI-ToF 분석 (5c-5d의 삽도)으로 확인하였고, 변성 폴리아크릴아미드 겔 전기영동 (PAGE)으로 순도를 확인하였다 (도 5d).
[표 2]
Figure pct00004
DNA-인지질 접합체 및 SMDH 4 조립
TAMg 완충 용액 (40 mM 트리스, 20 mM 아세트산, 및 7.5 mM MgCl2; pH 7.4)에서 제조된 SMDH4 및 이의 상보적 DNA-지질 접합체의 등몰 혼합물을 0.5 mL 에펜도르프 (Eppendorf) 튜브에 첨가하였다. 생성된 용액을 가열 블록 (Thermomixer R; Eppendorf, Hauppauge, NY)에서 90℃까지 가열하고 모든 초기 DNA 상호작용을 제거하기 위해 5분 동안 유지하였다. 그런 다음 가열 블록에 대한 전원을 끄고 용액이 3시간에 걸쳐 서서히 실온으로 냉각되도록 하였다 (이 장비의 일반적인 냉각 프로파일에 대해서는 문헌 [Yildirim, I.; Eryazici, I.; Nguyen, S. T.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B 2014, 118, 2366-2376]의 보충 정보의 도 16 참조).
치료제의 로딩 기회가 있는 DNA-PL 4 HDL NP의 조립
생성된 DNA-PL4 코어 물질을 사용하여, HDL NP는 이어서 일반 PL4 코어가 있는 HDL NP와 유사한 방식으로 조립할 수 있다. DNA-PL4 코어의 수성 현탁액 또는 리포솜 제조의 두 단계 중 하나에서 제제를 첨가함으로써 치료제를 캡슐화할 수 있다. 구체적으로, DNA-PL4 코어를 먼저 캡슐화할 치료제가 있거나 없는 수성 완충 용액에서 현탁액으로 제조하였다. 두 번째로, 포스파티딜콜린 (PC) 리포솜을 캡슐화할 치료제의 존재 여부에 관계 없이 박막 형성 및 초음파 처리를 통해 PBS에서 제조하였다. 그런 다음 PC 리포솜을 DNA-PL4의 수성 현탁액에 20:1의 몰비로 첨가하였다. 그런 다음 ApoA-1을 DNA-PL4 및 PC 지질의 생성된 현탁액에 2:1 몰비로 첨가하였다. 생성된 혼합물을 3회 초음파 처리하고 (90초 켜기, 30초 끄기) 얼음 위에서 30분 동안 이완시켰다. 캡슐화된 치료제가 있거나 없는 HDL NP를 여과하고 50kDa 분자량 컷 오프 컬럼을 사용하여 농축하였다. ApoA-1 농도를 측정하기 위해 BCA 검정을 사용하여 HDL NP의 농도를 결정하였다.
실시예 3. PL 4 코어를 갖는 HDL-NP의 수용체-매개 업데이트를 통한 세포로의 전달
F7이 로딩된 HDL NP가 수용체 (SR-B1) 매개 흡수를 통해 세포로 전달될 수 있음이 입증되었다. 반대로 HDL NP의 전달은 식균작용을 통해 발생하지 않는다는 것이 입증되었다.
SR-B1 양성 세포주 (HH 세포주) 및 SR-B1 음성 세포주 (U266B1 세포주)를 2시간 동안 (i) PBS, (ii) F7이 로딩된 25 nM HDL NP ("F7 ocHDL NP") 또는 (iii) 유리 F7 (250 nM 또는 2.5 μM의 농도)로 처리하였다. 처리 후, 세포를 신선한 배지로 세척하고 96-웰 플레이트로 플레이팅하였다. 그런 다음 세포를 생존력 검정 (MTS 검정) 전에 72시간 동안 인큐베이팅하였다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 유리 F7 처리는 HH 또는 U266B1 세포주 (SR-B1 음성)에서 세포독성을 유발할 수 없었다. 유사하게, F7 ocHDL NP는 U266B1 세포주 (SR-B1 음성)에서 세포독성을 유발할 수 없었다. 그러나, F7 ocHDL NP는 HH 세포주 (SR-B1 양성)에서 전체 세포의 90% 초과의 세포독성을 일으킬 수 있었다. 이러한 데이터는 HDL NP가 F7과 같은 저농도의 소수성 치료제를 SR-B1 양성 세포로 전달할 수 있음을 입증하며, 이는 HDL NP가 일부 실시양태에서 SR-B1 수용체-매개 흡수를 통해 전달됨을 시사한다.
HDL NP가 NP의 식균작용이 아니라 수용체 (SR-B1) 매개 흡수를 통해 치료적 카고 (therapeutic cargo)를 전달할 수 있음을 추가로 입증하기 위해, SR-B1 차단 항체 (50:1 배지:항체 희석에 사용됨)의 존재 또는 부재 하에 SR-B1 양성 HH 세포주를 F7 ocHDL NP (10 nM)로 펄싱하였다.
세포를 (i) PBS; (ii) 10nM F7 ocHDL NP; 또는 (iii) 10nM F7 ocHDL NP + SR-B1 차단 항체로; 2시간 동안 처리하였다. 처리 후, 세포를 신선한 배지로 세척하고 96-웰 플레이트에 플레이팅하였다. 그런 다음 세포를 생존력 검정 (MTS 검정) 전에 72시간 동안 인큐베이팅하였다.
도 7b에 도시된 바와 같이, F7 ocHDL NP 처리에 SR-B1 차단 항체를 포함시키면 PBS 대조군에 비해 HH 세포의 유의미한 세포독성이 방지되었다. 한편, F7 ocHDL NP로 처리된 HH 세포 (그러나 SR-B1 차단 항체가 없는 경우)는 60% 초과의 세포독성을 경험하였다. 이러한 데이터는 SR-B1 수용체가 HDL NP의 세포 업데이트를 중재할 수 있는 수용체로 기능한다는 것을 추가로 입증한다.
실시예 4. F7이 로딩된 PL 4 코어를 갖는 HDL-NP는 광범위한 독성 프로파일을 나타내지 않는다
F7이 로딩된 PL4 코어를 갖는 HDL-NP의 일반적인 독성 프로파일에 대한 초기 통찰을 제공하기 위해 세포-기반 독성 스크리닝을 수행하였다. 간세포에 대한 독성을 정량화하기 위해 종종 사용되는 간세포 암종 세포주 (HepG2) 및 일반적인 불멸화 인간 단핵구 세포주 (THP-1)의 세포독성을 유발하는 F7 ocHDL NP의 능력을 평가하였다. THP-1은 SR-B1을 발현하는 것으로 알려져 있다.
HepG2 세포를 96 웰 플레이트에 플레이팅하고, 4시간 동안 부착되도록 한 후 (i) PBS; (ii) F7 ocHDL NP (10nM, 25nM), (iii) 엠프티 ocHDL NP (10nM 또는 25nM); 또는 (iii) 유리 F7 (250 nM 또는 1 μM)로 2시간 동안 처리하였다. 처리 후, 세포를 신선한 배지로 세척하고 생존력 검정 (MTS 검정) 전에 72시간 동안 인큐베이팅하였다.
THP-1 세포를 (i) PBS; (ii) F7 ocHDL NP (10 nM); 또는 (iii) 유리 F7 (250nM)로 2시간 동안 처리하였다. 처리 후, 세포를 신선한 배지로 세척하고 96 웰 플레이트에 플레이팅하였다. 그런 다음 세포를 생존력 검정 (MTS 검정) 전에 72시간 동안 인큐베이팅하였다.
F7 ocHDL NP로 처리된 HepG2 또는 THP-1 세포 중 어느 것도 그들의 처리 결과로서 유의미한 세포독성을 나타내지 않았다 (도 8a-8b). HepG2 세포의 경우, 이 결과는 HepG2 세포를 F7 (1 μM)로 처리한 것과 대조된다. F7로 처리된 HepG2 세포는 약한 수준의 세포독성을 입증하였다. 이러한 데이터는 F7 ocHDL NP (적어도 테스트된 농도에서)가 이전에 세포-기반 독성 연구에 사용된 선택된 세포주에서 세포독성을 유발하지 않는다는 것을 보여준다.
다른 실시양태
실시양태 1. 고밀도 지단백질 나노입자 (HDL-NP)로서, (a) 유기 코어 (코어); (b) 상기 코어를 둘러싸고 이에 부착된 쉘로서, 상기 코어는 소수성 인지질 접합 스캐폴드 (PL4)를 포함하는, 쉘; 및 (c) 상기 유기 코어 또는 쉘 중 하나 이상과 회합된 소수성 치료제를 포함하는, HDL-NP.
실시양태 2. 실시양태 1에 있어서, 상기 HDL-NP는 아포지단백질을 추가로 포함하는, HDL-NP.
실시양태 3. 실시양태 2에 있어서, 상기 아포지단백질은 아포지단백질 A-I (Apo-I)인, HDL-NP.
실시양태 4. (a) 실시양태 1에 있어서, 상기 소수성 치료제는 비공유적으로 또는 소수성 상호작용을 통해 상기 유기 코어 및/또는 쉘에 회합되거나; 또는 (b) 실시양태 2-3에 있어서, 상기 소수성 치료제는 비공유적으로 또는 소수성 상호작용을 통해 상기 유기 코어, 쉘 또는 아포지단백질에 회합되는, HDL-NP.
실시양태 5. 실시양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 쉘은 비공유적으로 상기 유기 코어에 부착되는, HDL-NP.
실시양태 6. 실시양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 쉘은 소수성 상호작용을 통해 상기 유기 코어에 부착되는, HDL-NP.
실시양태 7. 실시양태 5에 있어서, 상기 지질 쉘은 지질 단일층 또는 지질 이중층인, HDL-NP.
실시양태 8. 실시양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 PL4는 헤드기-변형된 인지질을 포함하는, HDL-NP.
실시양태 9. 실시양태 8에 있어서, 상기 헤드기-변형된 인지질은 고리-변형된 알킨, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄-올아민-N-디벤조사이클로옥틸을 포함하는, HDL-NP.
실시양태 10. 실시양태 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 유기 코어 스캐폴드는 양친매성 DNA-연결된 소분자-인지질 접합체 (DNA- PL4)를 포함하는, HDL-NP.
실시양태 11. 실시양태 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 HDL-NP는 약 5-30 nm, 5-20 nm, 5-15 nm, 5-10 nm, 8-13 nm, 8-12 nm, 또는 10 nm의 직경을 갖는, HDL-NP.
실시양태 12. 실시양태 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 HDL-NP는 금 코어가 있는 합성 HDL 나노입자보다 인간 HDL에 가까운 제타 전위를 갖는, HDL-NP.
실시양태 13. 실시양태 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 HDL-NP는 8.7 nm-17-7nm의 유체역학적 직경을 갖는, HDL-NP.
실시양태 14. 실시양태 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 HDL-NP는 12 nm-14nm의 유체역학적 직경을 갖는, HDL-NP.
실시양태 15. 실시양태 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 0 이상 (예를 들어, log P ≥0)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
실시양태 16. 실시양태 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 0.25 이상 (예를 들어, log P ≥0.25)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
실시양태 17. 실시양태 1 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 0.5 이상 (예를 들어, log P ≥0.5)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
실시양태 18. 실시양태 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 1 이상 (예를 들어, log P ≥1)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
실시양태 19. 실시양태 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 2 이상 (예를 들어, log P ≥2)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
실시양태 20. 실시양태 1 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 항암제인, HDL-NP.
실시양태 21. 실시양태 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 HDL-NP는 추가 치료제를 포함하는, HDL-NP.
실시양태 22. 실시양태 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 화학요법제인, HDL-NP.
실시양태 23. 실시양태 1 내지 22 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 PIK75 (F7) (C16H14BrN5O4S.HCl), 독소루비신, 빈크리스틴, 젬시타빈, 파클리탁셀, 도세탁셀, 안드로그라폴라이드, 수텐트, 타목시펜, 또는 이들의 조합을 포함하는, HDL-NP.
실시양태 24. 실시양태 1 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 PIK75 (F7) (C16H14BrN5O4S.HCl)인, HDL-NP.
실시양태 25. 실시양태 1 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 상기 소수성 치료제는 하기 화학식 (I) (CAS No. 372196-77-5)의 구조를 갖는, HDL-NP:
Figure pct00005
, 또는 이의 염.
실시양태 26. 실시양태 1 내지 25 중 어느 하나의 HDL-NP를 포함하는 약제학적 조성물.
실시양태 27. 대상체에서 표면 수용체 스캐빈저 수용체 유형 B1 (SR-B1)를 포함하는 세포에 소수성 치료제를 전달하는 방법으로서, 상기 방법은 실시양태 1-23의 HDL-NP 및/또는 실시양태 24의 조성물 중 어느 하나의 적어도 하나의 유효량을 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 방법.
실시양태 28. 암을 치료하는 방법으로서, 상기 방법은 실시양태 1-23의 HDL-NP 및/또는 실시양태 24의 조성물 중 어느 하나의 적어도 하나를 암을 치료하는 데 효과적인 양으로 암을 앓고 있는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 방법.
실시양태 29. 실시양태 27 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 상기 대상체는 포유동물인, 방법.
실시양태 30. 실시양태 27 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 상기 대상체는 인간인, 방법.
실시양태 31. 실시양태 27 내지 30 중 어느 하나에 있어서, 상기 대상체는 암을 앓고 있는, 방법.
실시양태 32. 실시양태 27 내지 31 중 어느 하나에 있어서, 상기 대상체는 신장암, 만성 골수성 백혈병 (CML), 다발성 골수증 (MM), 성인 급성 골수성 백혈병 (AML), 급성 림프구성 백혈병 (ALL), 피부 T 세포 림프종 (CTCL), 흑색종, 난소암, 유방암, 위장관 악성종양, 뇌종양 중 하나 이상을 앓고 있는, 방법.
실시양태 33. 실시양태 27 내지 32 중 어느 하나에 있어서, 상기 대상체는 피부 T 세포 림프종을 앓고 있는, 방법.
실시양태 34. 실시양태 27 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 상기 대상체는 신장암을 앓고 있는, 방법.
본 명세서에 개시된 모든 특징은 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 본 명세서에 개시된 각 기능은 동일하거나 동등하거나 유사한 목적을 제공하는 대체 기능으로 대체될 수 있다. 따라서 달리 명시되지 않는 한, 개시된 각 특징은 동등하거나 유사한 특징의 일반적인 시리즈의 예에 불과하다.
상기 설명으로부터 당업자는 본 발명의 본질적인 특성을 쉽게 확인할 수 있고, 그 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 용도 및 조건에 적응시키기 위해 본 발명을 다양하게 변경 및 변형할 수 있다. 따라서, 다른 실시양태 또한 청구범위 내에 있다.
등가물
여러 발명적 실시양태가 본원에서 설명되고 예시되었지만, 당업자는 본원에 기술된 기능을 수행하고/하거나 결과 및/또는 하나 이상의 이점을 얻기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조를 쉽게 구상할 수 있으며, 이러한 변형 및/또는 수정 각각은 본원에 기술된 본 발명의 실시양태의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 보다 일반적으로, 당업자는 본원에 기술된 모든 매개변수, 치수, 물질 및 구성이 예시적이며, 실제 매개변수, 치수, 물질 및/또는 구성이 본 발명의 교시가 사용되는 특정 적용분야 또는 본 발명의 교시가 사용되는 적용분야에 따라 달라질 것임을 쉽게 인식할 것이다. 당업자는 단지 일상적인 실험을 사용하여 본원에 기술된 특정 발명의 실시양태에 대한 많은 등가물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 실시양태는 단지 예로서 제시된 것이며, 첨부된 청구범위 및 그에 대한 등가물의 범위 내에서, 본 발명의 실시양태는 구체적으로 기술되고 청구된 것과 달리 실시될 수 있음을 이해해야 한다. 본 개시내용의 실시양태는 본 명세서에 기술된 각각의 개별 특징, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법에 관한 것이다. 또한, 2개 이상의 그러한 특징, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법의 임의의 조합은 그러한 기능, 시스템, 물품, 물질, 키트 및/또는 방법이 상호 불일치하지 않는 경우 본 개시내용의 범위 내에 포함된다.
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본원에 개시된 모든 참고 문헌, 특허 및 특허 출원은 각각 인용된 주제와 관련하여 참조로 포함되며 경우에 따라 문서 전체를 포함할 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 부정관사 "a" 및 "an"은 명백히 달리 나타내지 않는 한 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 "및/또는"이라는 어구는 그렇게 결합된 요소, 어떤 경우에는 결합적으로 존재하고 다른 경우에는 이접적으로 존재하는 요소의 "하나 또는 둘 다"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 나열된 여러 요소는 동일한 방식으로, 결합된 요소 중 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. 구체적으로 식별된 요소와 관련이 있든 없든 "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별된 요소 이외의 다른 요소가 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비제한적인 예로서, "포함하는"과 같은 개방형 언어와 함께 사용될 때 "A 및/또는 B"에 대한 언급은 한 실시양태에서 A만을 지칭할 수 있고 (선택적으로 B 이외의 요소 포함); 또 다른 실시양태에서 B만을 지칭할 수 있고 (선택적으로 A 이외의 요소 포함); 또 다른 실시양태에서 A 및 B 모두를 지칭할 수 있다 (선택적으로 다른 요소를 포함함).
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 "또는"은 상기 정의된 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어 목록에서 항목을 구분할 때 "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것으로 해석되어야 하며, 요소의 수 또는 목록 및 선택적으로 목록에 없는 추가 항목 중 적어도 하나를 포함하지만 둘 이상을 포함하는 것으로 해석된다. "오직 하나" 또는 "정확히 하나"와 같이 명백히 반대되는 용어 또는 청구범위에서 사용될 때 "구성되는"이라는 용어만이 숫자 또는 목록 중 정확히 하나의 요소를 포함하는 것을 의미한다. 일반적으로, 본원에서 사용된 용어 "또는"은 "둘 중 하나", "중 하나", "~ 중 하나만" 또는 "정확히 하나"와 같은 독점 용어가 앞에 붙는 경우 배타적인 대안을 나타내는 것으로만 해석되어야 한다 (즉, "하나 또는 다른 하나이지만 둘 다는 아님). 청구범위에서 사용될 때 "본질적으로 구성된"은 특허법 분야에서 사용되는 일반적인 의미를 갖는다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 어구 "적어도 하나"는 하나 이상의 구성요소의 목록과 관련하여 요소 목록의 요소들 중 임의의 하나 이상으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하지만 반드시 요소 목록 내에 구체적으로 나열된 각각의 모든 요소 중 적어도 하나를 포함할 필요는 없으며 요소 목록에 있는 요소 조합을 제외하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이 정의는 또한 어구 "적어도 하나"가 언급하는 요소 목록 내에서 특별히 식별된 요소와 관련이 있는지 여부에 관계없이 요소가 선택적으로 존재할 수 있음을 허용한다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나" (또는, 동등하게, "A 또는 B 중 하나" 또는 동등하게 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는 일 실시양태에서 B가 존재하지 않는, 선택적으로 하나 이상을 포함하는 적어도 하나 A (및 선택적으로 B 이외의 요소를 포함); 또 다른 실시양태에서 A가 존재하지 않는, 선택적으로 하나 이상을 포함하는 적어도 하나 B (및 선택적으로 A 이외의 요소를 포함); 또 다른 실시양태에서, 선택적으로 하나 이상을 포함하는 적어도 하나 A, 및 선택적으로 하나 이상을 포함하는 적어도 하나 B (및 선택적으로 다른 요소들을 포함) 등을 지칭할 수 있다.
또한, 반대로 명확하게 나타내지 않는 한, 하나 이상의 단계 또는 동작을 포함하는 본원에 청구된 임의의 방법에서, 방법의 단계 또는 동작의 순서는 반드시 방법의 단계 또는 동작이 인용된 순서로 제한되지 않음을 이해해야 한다.
SEQUENCE LISTING <110> Northwestern University <120> HYDROPHOBIC DRUGS IN ORGANIC CORE <130> N0491.70032WO00 <140> Not Yet Assigned <141> Concurrently Herewith <150> US 63/105,206 <151> 2020-10-23 <160> 4 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 9 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 1 aggtcggct 9 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 2 ttgttaatat gagtcgtt 18 <210> 3 <211> 9 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 3 agccgacct 9 <210> 4 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic <400> 4 aacgactcat attaacaa 18

Claims (38)

  1. 고밀도 지단백질 나노입자 (HDL-NP)로서,
    (a) 유기 코어;
    (b) 상기 코어를 둘러싸고 이에 부착된 쉘로서, 상기 코어는 소수성 인지질 접합 스캐폴드 (PL4)를 포함하는, 쉘; 및
    (c) 상기 유기 코어 또는 쉘 중 하나 이상과 회합된 소수성 치료제
    를 포함하는, 고밀도 지단백질 나노입자 (HDL-NP).
  2. 제1항에 있어서, 상기 HDL-NP는 아포지단백질을 추가로 포함하는, HDL-NP.
  3. 제2항에 있어서, 상기 아포지단백질은 아포지단백질 A-I (Apo-I)인, HDL-NP.
  4. (a) 제1항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 비공유적으로 또는 소수성 상호작용을 통해 상기 유기 코어 및/또는 쉘에 회합되거나;
    (b) 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 비공유적으로 또는 소수성 상호작용을 통해 상기 유기 코어, 쉘 또는 아포지단백질에 회합되는, HDL-NP.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쉘은 비공유적으로 상기 유기 코어에 부착되는, HDL-NP.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쉘은 소수성 상호작용을 통해 상기 유기 코어에 부착되는, HDL-NP.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쉘은 지질 쉘이고, 상기 지질 쉘은 지질 단일층 또는 지질 이중층인, HDL-NP.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 PL4는 헤드기-변형된 인지질을 포함하는, HDL-NP.
  9. 제8항에 있어서, 상기 헤드기-변형된 인지질은 고리-변형된 알킨, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄-올아민-N-디벤조사이클로옥틸을 포함하는, HDL-NP.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 코어 스캐폴드는 양친매성 DNA-연결된 소분자-인지질 접합체 (DNA-PL4)를 포함하는, HDL-NP.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HDL-NP는 약 5-30 nm, 5-20 nm, 5-15 nm, 5-10 nm, 8-13 nm, 8-12 nm, 또는 10 nm의 직경을 갖는, HDL-NP.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HDL-NP는 금 코어가 있는 합성 HDL 나노입자 보다 인간 HDL에 더 가까운 제타 전위를 갖는, HDL-NP.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HDL-NP는 8.7 nm-17-7nm의 유체역학적 직경을 갖는, HDL-NP.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HDL-NP는 12 nm-14nm의 유체역학적 직경을 갖는, HDL-NP.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 0 이상 (예를 들어, log P ≥0)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 0.25 이상 (예를 들어, log P ≥0.25)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 0.5 이상 (예를 들어, log P ≥0.5)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 1 이상 (예를 들어, log P ≥1)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 2 이상 (예를 들어, log P ≥2)의 분배 계수 (P)를 갖는, HDL-NP.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 항암제인, HDL-NP.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HDL-NP는 추가 치료제를 포함하는, HDL-NP.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 화학요법제인, HDL-NP.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 PIK75 (F7) (C16H14BrN5O4S.HCl), 독소루비신, 빈크리스틴, 젬시타빈, 파클리탁셀, 도세탁셀, 안드로그라폴라이드, 수텐트, 타목시펜, 또는 이들의 조합을 포함하는, HDL-NP.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 PIK75 (F7) (C16H14BrN5O4S.HCl)인, HDL-NP.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 치료제는 화학식 (I) (CAS 번호 372196-77-5)의 구조를 갖는, HDL-NP.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항의 HDL-NP를 포함하는 약제학적 조성물.
  27. 대상체에서 표면 수용체 스캐빈저 수용체 유형 B1 (SR-B1)을 포함하는 세포에 소수성 치료제를 전달하는 방법으로서, 상기 방법은 제1항 내지 제25항의 HDL-NP 중 어느 하나 및/또는 제26항의 조성물 중 적어도 하나의 유효량을 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 방법.
  28. 암을 치료하는 방법으로서, 상기 방법은 제1항 내지 제25항의 HDL-NP 중 어느 하나 및/또는 제26항의 조성물 중 적어도 하나를 암을 치료하기 위한 유효량으로 암을 앓고 있는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 방법.
  29. 제27항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 포유동물인, 방법.
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 인간인, 방법.
  31. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 암을 앓고 있는, 방법.
  32. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 신장암, 만성 골수성 백혈병 (CML), 다발성 골수증 (MM), 성인 급성 골수성 백혈병 (AML), 급성 림프구성 백혈병 (ALL), 피부 T 세포 림프종 (CTCL), 흑색종, 난소암, 유방암, 위장관 악성종양, 뇌종양, 전립선암, 및 결장암 중 하나 이상을 앓고 있는, 방법.
  33. 제27항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 피부 T 세포 림프종을 앓고 있는, 방법.
  34. 제27항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 신장암을 앓고 있는, 방법.
  35. 제27항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 암을 앓고 있는 상기 대상체를 치료하는 데 필요한 상기 소수성 치료제의 유효량은 대조군 (예를 들어, HDL-NP의 부재 하에 전달된 동일한 소수성 치료제로 치료받는 대상체)에 비해 감소하는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 암을 앓고 있는 상기 대상체를 치료하는 데 필요한 상기 소수성 치료제의 유효량은 대조군 (예를 들어, HDL-NP의 부재하에 전달된 동일한 소수성 치료제로 치료받는 대상체)에 비해 적어도 5%, 10%, 25%, 40%, 50%, 75% 이상 감소하는, 방법.
  37. 제28항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HDL-NP 및/또는 상기 조성물은 대조군 (예를 들어, 표준 치료 또는 대체 치료로 치료받는 대상체)에 비해 상기 대상체에서 비-암성 세포의 감소된 세포독성 및/또는 감소된 증상을 유발하는, 방법.
  38. 제27항 또는 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세포는 암 세포인, 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2708719A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 University Health Network High-density lipoprotein-like peptide-phospholipid scaffold ("hpps") nanoparticles
WO2016106328A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Nanoparticles for lipid homeostasis
US20180221289A1 (en) * 2015-08-06 2018-08-09 Autotelic Llc Phospholipid-cholesteryl ester nanoformulations and related methods
WO2018081083A1 (en) * 2016-10-24 2018-05-03 Autotelic Llc Phospholipid-cholesteryl ester nanoformulations and related methods
CN113613635A (zh) * 2019-01-24 2021-11-05 西北大学 使用脂质缀合的核心支架的高密度脂蛋白模拟纳米颗粒

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