KR20240006456A - 핵산 전달을 위한 국소 전달용 양이온성 콜레스테롤사용 지질나노입자 - Google Patents

핵산 전달을 위한 국소 전달용 양이온성 콜레스테롤사용 지질나노입자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 핵산 전달을 위한 국소 전달용 양이온성 콜레스테롤 사용 지질나노입자에 관한 것으로, 국소 투여 시 약물의 전신 전달에 의한 부작용을 최소화하고 투여 부위에 단백질 발현을 한정하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 투여 부위에서의 단백질 발현 지속시간을 증대시킬 수 있는 장점이 있어, 핵산 치료제 관련 기술 분야에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

핵산 전달을 위한 국소 전달용 양이온성 콜레스테롤 사용 지질나노입자{Lipid Nanoparticles Using Cationic Cholesterol for Local Delivery for Nucleic acid Delivery}
본 발명은 핵산 전달을 위한 지질나노입자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양이온성 콜레스테롤을 포함하는 국소 전달용 지질나노입자, 상기 나노입자와 핵산을 포함하는 지질나노입자 조성물 및 이를 이용한 질병 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.
최근 COVID-19 백신의 등장과 함께 mRNA 기반 백신에 대한 기대 및 중요성이 증가하고 있다. 허가된 두 가지 백신(SpikevaxTM, ComirnatyTM) 모두 지질나노입자(lipid nanoparticle; LNP)를 전달체로 사용하고 있으며, LNP 조성물의 최적화 및 추가적인 이온화지질 개발을 통하여 효능을 지속적으로 개선하려는 노력 중에 있다.
하지만, 일반적으로 근육 주사된 LNP의 경우 림프관 및 혈액을 통하여 주사한 근육 부위뿐만 아니라 전신으로 퍼지는 특징을 가지는데, 이로 인해 전신 반응의 위험성이 제기되고 있다. 특히, COVID-19 백신의 경우에는 일부 심장으로 전달된 백신으로 인해 심장 근육에 염증이 생기는 심근염 발생의 원인 가능성에 대해 제기되기도 하였다. 따라서, 팬데믹 종식 후의 일반 건강한 사람을 대상으로 한 예방 백신 개발 시에는 안전성 프로파일이 보다 개선된 전달체가 필요하다.
이러한 한계점을 개선하기 위해, 본 발명은 주사 부위에만 mRNA를 발현하고, 전신 분포를 최소화하여 전신 반응을 감소시킨 전달체를 개발하고자 하였다. 추후 근육 주사 외 종양내 주사, 피내주사, 뇌내 주사 등과 같은 국소 투여에 적용할 수 있을 것으로 예상된다. mRNA 발현을 투여 부위에만 한정함으로써 안정성을 증가함과 동시에, 투여 부위 외로 소실되는 양을 감소시킴으로써 투여 용량을 유지할 수 있을 것으로 기대한다.
추가적으로, 본 발명을 통하여 근육 부위의 단백질 발현 지속시간이 증가하는 것을 확인하였다. 일반적으로 근육 주사 후 근육 부위에서 단백질 발현 감소는 zero-order kinetics를 보이는데, 본 발명을 통하여 단백질 발현 지속기간을 상당하게 증가시킬 수 있음을 보여주었다. 이를 통하여 치료 용량(therapeutic dose)을 감소시킬 수 있을 것으로 기대한다.
종합적으로, 본 발명은 양이온성 콜레스테롤을 포함하는 지질나노입자에 관한 것으로, 상기 지질나노입자 및 이를 포함하는 조성물은 1) 단백질 발현을 국소 부위에 한정하여 안전성을 증대하고, 2) 단백질 발현 지속시간을 증가시키는 전달체에 관한 것이다.
본 배경기술 부분에 기재된 상기 정보는 오직 본 발명의 배경에 대한 이해를 향상시키기 위한 것이며, 이에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 있어 이미 알려진 선행기술을 형성하는 정보를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 목적은 국소 투여 시 핵산의 전달이 투여 부위에만 국한되고, 이를 통하여 전신 부작용 감소를 통해 안전성이 증가되며, 투여 부위의 효과 발현 지속시간이 증가된 지질나노입자 및 상기 지질나노입자와 핵산을 포함하는 지질나노입자 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 지질나노입자 조성물을 포함하는 백신을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 지질나노입자 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 질병 예방 또는 치료방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 질병 예방 또는 치료를 위한 상기 지질나노입자 조성물의 용도를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 질병 예방 또는 치료용 약제 제조를 위한 상기 지질나노입자 조성물의 사용을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, (A) 이온화성 지질(ionizable lipid); (B) 양이온성 콜레스테롤(Cationic cholesterol); (C) 콜레스테롤(Cholesterol); (D) 헬퍼 지질(Helper lipid); 및 (E) PEG 지질(Polyethylene glycol lipid)을 포함하고, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (C) 콜레스테롤의 몰 비율이 1:0.1 내지 1:10인 지질나노입자(lipid nanoparticle; LNP)를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 지질나노입자 및 핵산을 포함하는 지질나노입자 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 지질나노입자 조성물을 포함하는 백신을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 지질나노입자 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 질병 예방 또는 치료방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 질병 예방 또는 치료를 위한 상기 지질나노입자 조성물의 용도를 제공한다.
본 발명은 또한, 질병 예방 또는 치료용 약제 제조를 위한 상기 지질나노입자 조성물의 사용을 제공한다.
본 발명에 따른 핵산 전달용 지질나노입자는 국소 투여시 약물의 전신 전달을 최소화하고 투여 부위에만 약물을 전달하는 데 효과적이다. 이는 투여 부위 외로 소실되는 약물의 양을 감소시킴으로써 표적 부위에서 투여 용량을 유지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 지질나노입자의 국소 투여시 근육 부위의 단백질 발현 지속시간이 증가될 수 있으며, 이는 잠재적으로 치료 용량을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양이온성 콜레스테롤을 포함하는 지질나노입자 조성물의 마우스 근육 주사 후 단백질 발현 분포와 간 조직 및 근육 조직 내 luminescence 측정 결과를 그래프로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 양이온성 콜레스테롤의 예시적인 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 평가된 이온화성 지질의 예시적인 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 양이온성 콜레스테롤을 적용 전/후의 9종의 상이한 이온화성지질 사용 지질나노입자를 마우스 근육 주사 후 단백질 발현 분포를 나타낸 도면이다.
도 5는 주사 후 6시간 및 7일에 마우스에 근육내 투여 후 간 및 근육 조직에서의 단백질 발현 수준을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 사용된 지질나노입자의 입자 크기 및 제타 전위 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 지질나노입자 내 양이온성 콜레스테롤의 조성비 변화에 따른 마우스 근육 주사 후 단백질 발현 분포를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 근육 조직의 luminescence 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 도 7의 간 조직의 luminescence 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 7의 간 조직 대비 근육 조직 luminescence 비율을 나타낸 그래프이다.
도 11은 지질나노입자에 사용된 양이온성 콜레스테롤 종류에 따른 마우스 근육 주사 후 단백질 발현 분포를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 근육 조직의 luminescence 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 13은 도 11의 간 조직의 luminescence 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 14는 도 11의 간 조직 대비 근육 조직 luminescence 비율을 나타낸 그래프이다.
도 15는 양이온성 콜레스테롤 종류에 따른 마우스 근육 주사 후 6시간 및 7일 후 간 및 근육 조직에서 단백질 발현 수준을 나타낸 그래프이다.
도 16은 1차 면역화 후 4, 6, 8, 및 11주에 측정된, 양이온성 콜레스테롤 적용 전/후의 지질나노입자를 마우스에 2회 근육 주사 후 유도되는 항원 특이적인 항체가를 나타낸 도면이다.
도 17은 양이온성 콜레스테롤 적용 전/후의 지질나노입자를 마우스 피하 주사 후 단백질 발현 동역학을 나타낸 도면이다.
도 18은 양이온성 콜레스테롤 적용 전/후의 지질나노입자를 마우스 근육 주사 후 혈중 erythropoietin의 혈장 농도 동역학을 나타낸 그래프이다.
도 19는 지질나노입자에 양이온성 콜레스테롤 또는 양이온성 지질 DOTAP 적용하여 마우스 근육 주사 후 단백질 발현 동역학을 나타낸 도면이다.
도 20은 양이온성 콜레스테롤 및 self-amplifying mRNA를 포함하는 지질나노입자를 근육 주사 후 마우스에서 단백질 발현 동역학을 나타낸 도면이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서는 mRNA 발현을 투여 부위에만 한정시키고, 투여 부위 외로 소실되는 양을 감소시킴으로써 투여 용량을 유지할 수 있을 것으로 기대하였다. 또한, 본 발명의 지질나노입자 조성물 투여를 통해 근육 또는 피하 투여 부위의 단백질 발현 지속시간이 증가하는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, (A) 이온화성 지질(ionizable lipid); (B) 양이온성 콜레스테롤(Cationic cholesterol); (C) 콜레스테롤(Cholesterol); (D) 헬퍼 지질(Helper lipid); 및 (E) PEG 지질(Polyethylene glycol lipid)을 포함하고, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (C) 콜레스테롤의 몰 비율이 1:0.1 내지 1:10인 지질나노입자(lipid nanoparticle; LNP)에 관한 것이다.
본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (C) 콜레스테롤의 몰 비율은 1:0.1 내지 1:10이고, 바람직하게는 1:0.2 내지 1:5이며, 더욱 바람직하게는 1:0.33 내지 1:3이고, 가장 바람직하게는 1:1일 수 있다. 이때, 양이온성 콜레스테롤의 조성이 증가하는 경우 간 조직에서의 단백질 발현이 감소하고, 동시에 양이온성 콜레스테롤 조성이 특정 비율을 초과하는 경우 근육 조직 내 단백질 발현도 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (A) 이온화성 지질의 몰 비율이 1:0.5 내지 1:20이고, 바람직하게는 1:1 내지 1:10이며, 더욱 바람직하게는 1:2 내지 1:5이고, 가장 바람직하게는 1:2.59일 수 있다.
본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (D) 헬퍼 지질의 몰 비율이 1:0.2 내지 1:10이고, 바람직하게는 1:0.33 내지 1:5이며, 더욱 바람직하게는 1:0.5 내지 1:2이고, 가장 바람직하게는 1:0.518(1.93:1)일 수 있다.
본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (E) PEG 지질의 몰 비율이 1:0.01 내지 1:1이고, 바람직하게는 1:0.02 내지 1:0.2이며, 더욱 바람직하게는 1:0.05 내지 1:0.1이고, 가장 바람직하게는 1:0.078(12.87:1)일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 지질나노입자는 30 내지 80 mol%의 이온화성 지질; 0.01 내지 50 mol%의 양이온성 콜레스테롤; 및 0.01 내지 50 mol%의 콜레스테롤을 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40 내지 60 mol%의 이온화성 지질; 5 내지 25 mol%의 양이온성 콜레스테롤; 및 5 내지 25 mol%의 콜레스테롤을 포함하며, 가장 바람직하게는 45 내지 55 mol%의 이온화성 지질; 15 내지 25 mol%의 양이온성 콜레스테롤; 및 15 내지 25 mol%의 콜레스테롤을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지질나노입자는 0.01 내지 20 mol%의 헬퍼 지질(인지질)을 더 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 mol%, 가장 바람직하게는 8 내지 12 mol%일 수 있다.
또한, 상기 지질나노입자는 0.01 내지 10 mol%의 PEG 지질을 더 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 5 mol%, 가장 바람직하게는 1 내지 2 mol%일 수 있다.
본 발명에 따른 지질나노입자는 5 mV 내지 15 mV의 제타 전위(Zeta potential) 및 50 nm 내지 250 nm의 입자 크기(Z-average)를 가질 수 있다. 상기 지질나노입자의 입자 크기(Z-average) 및 제타 전위(zeta potential)는 Zetasizer Pro(Malvern Instruments, United Kingdom)를 사용하여 측정하였다. 1X DPBS를 사용하여 희석 후 입자 사이즈 측정을 하였고, zeta potential 측정을 위해서는 10 mM NaCl을 사용하였다. 측정 결과 입자 크기는 유사하였으나, 양이온성 콜레스테롤을 포함하는 조성물의 경우 보다 증대된 제타 전위 값을 얻었다.
본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 양이온성 콜레스테롤은 AC-cholesterol(3β-[N-(aminoethane)carbamoyl]-cholesterol); MC-cholesterol(3β-[N-(N′-methylaminoethane)carbamoyl]-cholesterol); DC-cholesterol(3β-[N-(N′,N′-dimethylaminoethane)carbamoyl]-cholesterol); DMHAPC-cholesterol(3-[N-[3-[(2-hydroxyethyl)dimethylammonio]propyl]carbamate]); DMPAC-cholesterol(3-[[3-(dimethylamino)propyl]carbamate]); MHAPC-cholesterol(3-[N-[3-[(2-hydroxy ethyl)methylamino]propyl]carbamate]); HAPC-cholesterol(3-[N-[3-[(2-hydroxy ethyl)amino]propyl]carbamate]); OH-cholesterol(N-[2-[(2-hydroxyethyl)amino]ethyl]-(3β)-cholest-5-ene-3-carboxamide); 및 OH-C-cholesterol(3-[N-[2-[(2-hydroxyethyl)amino]ethyl]carbamate])로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 이온화성 지질은 DLin-DMA(1,2-디리놀레일옥시-N,N-디메틸아미노프로판), DLin-KC2-DMA(2,2-디리놀레일-4-(2-디메틸아미노에틸)-[1,3]-디옥솔란), DLin-MC3-DMA((6Z,9Z,28Z,31Z)-헤프타트리아콘타-6,9,28,31-테트라엔-19-일4-(디메틸아미노)부타노에이트), DODAP(1,2-디올레오일-3-디메틸암모늄 프로판), DODMA(N,N-디메틸-(2,3-디올레일옥시)프로필아민), 화학식 1로 표시되는 cKK-E12, 화학식 2로 표시되는 C12-200, 화학식 3으로 표시되는 ATX-002, 화학식 4로 표시되는 SM-102로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
또한, 본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 이온화성 지질은 1-리놀레오일-2-리놀레일옥시-3-디메틸아미노프로판(DLin-2-DMAP); 1,2-디리놀레일 카르바모일옥시-3-디메틸아미노프로판(DLin-C-DAP); 1,2-디리놀레오일-3-디메틸아미노프로판(DLin-DAP); 2,2-디리놀레일-4-디메틸아미노메틸-[1,3]-디옥솔란(DLin-K-DMA); 지오크타데시르아미드그리시르카르보키시스페르민(DOGS); 스페르민코레스테리르카르바메이트(GL-67); 비스-구아니디늄-스페르미딘-콜레스테롤(BGTC); 1,1'-(2-(4-(2-((2-(비스(2-하이드록시데실)아미노)에틸)(2-하이드록시데실) 아미노)에틸)피페라진-1-일)에틸아잔디일)디도데칸-2-올(C12-200); N-t-부틸-N'-테트라데실-아미노-프로피온아미딘(디C14-아미딘); 지메치르지오크타데시르안모니움브로미드(DDAB); N-(1,2-디미리스틸 옥시프로프-3-일)-N,N-디메틸-N-하이드록시에틸암모늄 브로마이드(DMRIE); N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄 클로라이드(DODAC); 디올레일 옥시프로필-3-디메틸하이드록시에틸암모늄 브로마이드(DORIE); N-(1-(2,3-디올레일옥실)프로필)-N-2-(스페르민카르보키사미드)에틸)-N,N-디메틸암모늄 트리플루오로아세테이트(DOSPA); 1,2-디올레오일 트리메틸암모늄 프로판 클로라이드(DOTAP); N-(1-(2,3-디올레일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTMA); 및 아미노프로필-디메틸-비스(도데실옥시)-프로판아미늄브로마이드(GAP-DLRIE)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 이온화성 지질은 tertiary amine이 포함된 지질이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 헬퍼 지질(인지질)은 DMPC(1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스파티딜콜린), DOPC(1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린), DOPI(1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포-(1'-미오-이노시톨)), DOPE(1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민), DPPC(1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린), DSPC(1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린), DSPI(1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포이노시톨), 및 DLPC(1,2-디리노레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, 헬퍼 지질(인지질)은 1,2-디리놀레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린(DLPC), 1,2-디운데카노일-sn-글리세로-포스포콜린(DUPC), 1-팔미토일-2-올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린(POPC), 1,2-디-O-옥타데세닐-sn-글리세로-3-포스포콜린(18:0 디에테르 PC), 1-올레오일-2-코레스테리르헤미스크시노이르-sn-글리세로-3-포스포콜린(OChemsPC), 1-핵사데실-sn-글리세로-3-포스포콜린(C16 Lyso PC), 1,2-디리놀레노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디아라키도노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디도코사헥사에노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디피타노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(4ME 16:0 PE), 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디리놀레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디리놀레노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디아라키도노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디도코사헥사에노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민, 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포-rac-(1-글리세롤) 나트륨염(DOPG), 디팔미토일 포스파티딜글리세롤(DPPG), 팔미토일 올레오일 포스파티딜에탄올아민(POPE), 디스테아로일-포스파티딜-에탄올아민(DSPE), 디팔미토일 포스파티딜에탄올아민(DPPE), 디미리스토일 포스포에탄올아민(DMPE), 1-스테아로일-2-올레오일-포스파티딜에탄올아민(SOPE), 1-스테아로일-2-올레오일-포스파티딜콜린(SOPC), 스핑고미엘린, 포스파티딜콜린, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린, 포스파티딜이노시톨, 포스파티드산, 팔미토일 올레오일 포스파티딜콜린, 리소포스파티딜콜린, 및 리조포스파티딜 에탄올아민(LPE)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 지질나노입자에 있어서, PEG 지질은 PEG-수식 포스파티딜에탄올아민, PEG-수식 포스파티드산, PEG-수식 세라마이드, PEG-수식 디알킬아민, PEG-수식 디아실글리세롤, 및 PEG-수식 디알킬글리세롤로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 PEG 지질은 100 Da 내지 20 kDa의 크기를 가지는 PEG 부분을 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 DMG-PEG2000(1,2-Dimyristoyl-rac-glycero-3-methoxypolyethylene glycol-2000), DSPE-PEG2000(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[amino(polyethylene glycol)-2000], 및 Ceramide-PEG2000(N-palmitoyl-sphingosine-1-{succinyl[methoxy(polyethylene glycol)2000]})로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 다른 관점에서 상기 지질나노입자 및 핵산을 포함하는 지질나노입자 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 지질나노입자 조성물에 있어서, 상기 핵산은 mRNA, siRNA, aiRNA, miRNA, dsRNA, shRNA, lncRNA, saRNA, rRNA, RNA, DNA, cDNA, plasmid, 앱타머(aptamer), tRNA, piRNA, circRNA, 안티센스 올리고뉴클레오티드, 리보자임(ribozyme), PNA 및 DNAzyme으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있으며, 가장 바람직하게는 mRNA일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 지질나노입자 조성물의 N/P 비율은 2 내지 12인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4 내지 8일 수 있다. N/P 비율은 지질나노입자 조성물에 포함되는 protonatable 아민기의 몰 수를 N으로 계산하고, 이를 mRNA 내 포스페이트 그룹의 몰 수인 P로 나누어 비를 계산하였다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 지질나노입자 조성물을 포함하는 백신에 관한 것이다.
본 발명에서 용어 “백신”은 적어도 하나의 항원, 바람직하게는 면역원을 제공하는 예방 또는 치료적 물질로 이해된다. 항원 또는 면역원은 백신 접종에 적합한 어느 물질로부터 유래될(derived) 수 있다. 예를 들어, 항원 또는 면역원은 박테리아 또는 바이러스 입자 등으로부터 또는 종양 또는 암 조직으로부터와 같은 병원체로부터 유래될 수 있다. 항원 또는 면역원은 적응 면역 반응을 제공하는 몸의 적응 면역 시스템을 자극한다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 지질나노입자 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 질병 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 질병 예방 또는 치료를 위한 상기 지질나노입자 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 질병 예방 또는 치료용 약제 제조를 위한 상기 지질나노입자 조성물의 사용에 관한 것이다.
본 발명의 용어 “예방”은, 상기 조성물의 투여로 질환의 발병을 막거나, 이의 진행을 지연시키는 모든 행위를 의미한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 용어 “치료”는, 조성물의 투여로 질환의 증세가 호전되거나 증상의 경감 또는 완치되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서, “개체”는 본 발명에 따른 조성물을 투여하여 경감, 억제 또는 치료될 수 있는 상태 또는 질환을 앓고 있거나 그러한 위험이 있는 포유동물을 의미하며, 바람직하게는 사람을 의미한다.
본 발명의 용어 “투여”란, 어떠한 적절한 방법으로 개체에게 본 발명의 조성물을 도입하는 행위를 의미하며, 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다. 비경구 투여는 근육 내(IM), 정맥 내(IV), 피하(SC), 복강 내(IP), 종양 내(IT), 피내(ID) 또는 뇌내 주사일 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 조성물의 인체에 대한 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여 형태, 건강 상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조성물을 제제화할 경우, 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조된다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 양이온성 콜레스테롤 포함 지질나노입자의 제조 및 물성 확인
이온화성 지질, 콜레스테롤, 양이온성 콜레스테롤, 인지질, PEG-지질을 에탄올에서 50:19.25:19.25:10:1.5 몰 비율로 용해 후 citrate buffer (pH 4.0, 50 mM) 상에 용해된 mRNA와 1:3 부피비로 혼합하였다. 대조군의 경우, 양이온성 콜레스테롤을 포함하지 않은 이온화성 지질, 콜레스테롤, 인지질, PEG-지질을 50:38.5:10:1.5 몰 비율로 사용하였다(도 1). 실시예에 사용된 양이온성 콜레스테롤은 DC-cholesterol (Avanti Polar Lipids), HAPC-cholesterol (GLPBIO, USA), DMPAC-cholesterol (GLPBIO, USA), 또는 DMHAPC-cholesterol (GLPBIO, USA) 이며 (도 2), 이온화성 지질은 D-Lin-MC3-DMA (MedChemExpress, USA), D-Lin-DMA (MedChemExpress, USA), D-Lin-KC2-DMA (MedChemExpress USA), cKK-E12 (Organix, USA), C12-200 (Organix, USA), ATX-002 (Organix, USA), DODAP (Avanti Polar Lipids, USA), DOMDA (Avanti Polar Lipids, USA) 또는 SM-102 (Xiamen Sinopeg Biotech, China) (도 3)가 사용되었다. 인지질의 경우 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC) (Avanti Polar Lipids, USA), PEG-지질의 경우 1,2-Dimyristoyl-rac-glycero-3-methoxypolyethylene glycol-2000 (DMG-PEG2000) (Avanti Polar Lipids, USA)이 사용되었다. mRNA는 CleanCap® Firefly Luciferase mRNA (TriLink, USA), CleanCap® Erythropoietin mRNA (TriLink, USA), HA mRNA (in-house 생산), 또는 self-amplifying mRNA (in-house 생산)가 사용되었다.
지질나노입자 생성을 위해서 NanoAssemblr® IgniteTM (Precision Nanosystems, Inc. Canada)를 사용하였고, 총 유속은 12 mL/min이다. 제조된 지질나노입자는 에탄올 제거, 버퍼 교환, 및 농축을 위하여 Amicon® Ultra Centrifugal Filter, MWCO 10 kDa (Millipore, USA)을 사용하였다. 희석 및 농축 교환에는 1X DPBS (Thermo Scientific, USA)가 사용되었다.
형성된 지질나노입자의 물성 분석을 위하여 Zetasizer Pro (Malvern Instruments, United Kingdom)를 사용하여 입자 크기 (Z-average) 및 zeta potential을 측정하였다. 1X DPBS를 사용하여 희석 후 입자 사이즈 측정을 하였고, zeta potential 측정을 위해서는 10 mM NaCl을 사용하였다. 측정 결과는 하기 표 1에 기재하였다. mRNA 함량 측정은 Ribogreen RNA assay kit (Invitrogen, USA)를 사용하여 진행하였다.
지질나노입자 Z-average (d, nm) Zeta potential (mV)
D-Lin-MC3-DMA 97.8 ± 0.7 1.8 ± 0.5
D-Lin-MC3-DMA + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 96.9 ± 0.5 9.7 ± 0.6
D-Lin-DMA 91.8 ± 1.2 7.6 ± 0.7
D-Lin-DMA + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 102.2 ± 1.0 9.2 ± 1.0
D-Lin-KC2-DMA 87.2 ± 1.0 6.6 ± 0.3
D-Lin-KC2-DMA + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 97.0 ± 1.6 8.9 ± 0.4
cKK-E12 133.0 ± 1.4 -12.9 ± 0.4
cKK-E12 + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 118.8 ± 0.3 9.3 ± 0.5
C12-200 130.7 ± 3.3 2.6 ± 0.1
C12-200 + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 142.5 ± 2.2 8.4 ± 0.5
ATX-002 124.7 ± 1.8 3.9 ± 0.7
ATX-002 + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 126.8 ± 0.2 10.7 ± 0.8
DODAP 102.7 ± 1.3 -3.5 ± 0.7
DODAP + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 226.2 ± 3.1 10.2 ± 1.4
DODMA 120.7 ± 0.4 3.7 ± 0.4
DODMA + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 149.0 ± 1.0 9.4 ± 0.8
SM-102 88.1 ± 1.9 3.0 ± 0.2
SM-102 + DC-cholesterol
(cholesterol:DC-cholesterol=1:1)		 102.6 ± 0.4 13.1 ± 0.6
양이온성 콜레스테롤 첨가에 따라 형성된 지질나노입자의 경우 입자 크기는 유사하였고, 보다 증대된 양이온성 zeta potential을 나타내었다.
실시예 2: 양이온성 콜레스테롤 포함 지질나노입자의 근육 주사 후 약물 전달 분포 및 지속시간 평가
실시예 1에서 제조된 물질의 국소 투여 후 약물 전달 분포를 평가하기 위해 0.25 mg/kg mRNA에 해당하는 지질나노입자를 Balb/c 마우스 (male, 5주령) 대퇴부에 근육 주사를 하였다 (투여 부피 50 μL). 주사 후 6시간 또는 7일에 D-Luciferin (Perkin Elmer, USA) 150 mg/kg 복강 투여 15분 후 IVIS Lumina XR (Perkin Elmer, USA) 장비를 사용하여 생체 발광을 측정하였다.
전신 이미지를 사용하여 투여 근육 조직과 간 조직의 luminescence 수치를 측정하였고, 양이온성 콜레스테롤을 적용 전/후의 9종의 이온화성지질 사용 지질나노입자를 마우스 근육 주사 후 약물전달 분포 결과를 도 4에 나타내었다. 구체적으로, Luciferase mRNA를 봉입한 9종의 이온화성지질 사용 지질나노입자 (D-Lin-MC3-DMA, D-Lin-DMA, D-Lin-KC2-DMA, cKK-E12, C12-200, ATX-002, DODAP, DODMA, SM-102)를 마우스에 근육 주사하고, 6시간 또는 7일 후 발광(luminescence) 이미지를 측정하여 단백질 발현 분포 및 동역학을 평가하였다. 6시간 또는 7일 후 근육 조직 및 간 조직의 luminescence 신호(도 5)와 지질나노입자의 물리적 특성(도 6)을 그래프로 나타내었다. 도 5에 나와있는 것과 같이, 기존 양이온성 콜레스테롤 미포함 지질나노입자의 경우 상당한 양의 단백질 발현이 투여 부위 외에 간에서도 관찰되었다. 그러나, 양이온성 콜레스테롤을 포함할 경우 단백질 발현이 근육 조직에 국한된 것을 확인하였다. 또한, 주사 7일째에 기존 지질나노입자는 단백질 발현이 크게 감소한 반면, 양이온성 콜레스테롤 포함 지질나노입자는 상당한 수준의 단백질 발현을 지속적으로 유지하였다.
위 결과는 실험된 이온화성 지질 종류에 상관 없이 나타났으며, 이온화성 지질 사용 지질나노입자에 범용적으로 적용할 수 있는 조성비임을 시사한다.
실시예 3: 양이온성 콜레스테롤 조성비에 따른 지질나노입자의 근육 주사 후 약물 전달 분포 평가
양이온성 콜레스테롤의 최적 조성을 확인하기 위해, 표 2와 같이 다양한 비율의 양이온성 콜레스테롤로 단백질 발현 프로파일을 평가하였다. 이온화성 지질의 경우 D-Lin-MC3-DMA가 사용되었다.
지질나노입자 조성물 A B C D E F
이온화성 지질 50%
양이온성 콜레스테롤 - 3.9% 9.6% 19.3% 28.9% 38.5%
콜레스테롤 38.5% 34.7% 28.9% 19.3% 9.6% -
인지질 10%
PEG-지질 1.5%
Balb/c 마우스 (male, 5주령) 대퇴부 근육 주사 (0.25 mg/kg mRNA) 6시간 후 IVIS Lumina XR 장비를 사용하여 생체 발광을 측정하였고, 결과는 도 7에 나타내었다. 구체적으로, Luciferase mRNA를 포함하는 D-Lin-MC3-DMA 사용 지질나노입자를 각기 다른 양이온성 콜레스테롤 조성비를 사용하여 봉입하였고, 마우스에 근육 주사 투여 6시간 후 발광이미지를 측정하였다. 간 투여 근육 조직 내 luminescence 측정치는 도 8, 간 조직의 luminescence 측정치는 도 9, 그리고 간 조직 대비 근육 조직 luminescence 비율은 도 10에 나타내었다. 양이온성 콜레스테롤 조성이 증가함에 따라 간 조직에서의 단백질 발현이 감소되는 경향이 확인되었으며, 동시에 양이온성 콜레스테롤 조성이 특정 비율(D)을 초과하는 경우 근육 조직 내 단백질 발현도 감소하는 것을 확인하였다. 따라서, 근육 조직 내 단백질 발현 수준을 유지하며 전신 전달을 최소화 할 수 있는 조성비를 확인하였다 (D; 콜레스테롤:양이온성 콜레스테롤= 1:1).
실시예 4: 양이온성 콜레스테롤 종류에 따른 지질나노입자의 근육 주사 후 약물 전달 분포 평가
양이온성 콜레스테롤의 종류 변화에 따른 근육 주사 후 약물 전달 분포를 확인하기 위해 실시예 3에서 선정된 조성비 (이온화성 지질:양이온성 콜레스테롤:콜레스테롤:인지질:PEG-지질=50:19.3:19.3:10:1.5 몰 비율)를 사용하여 지질나노입자를 제조 평가하였다. Luciferase mRNA를 포함하는 D-Lin-MC3-DMA 사용 지질나노입자를 각기 다른 종류의 양이온성 콜레스테롤을 포함하여 제조하였다.
Balb/c 마우스 (male, 5주령) 대퇴부 근육 주사 (0.25 mg/kg mRNA) 6시간 후 또는 7일 후 IVIS Lumina XR 장비를 사용하여 생체 발광을 측정하였고, 결과는 도 11에 나타내었다. 구체적으로, 간 투여 근육 조직 내 luminescence 측정치는 도 12, 간 조직의 luminescence 측정치는 도 13, 그리고 간 조직 대비 근육 조직 luminescence 비율은 도 14, 및 주사 후 6시간 및 7일 후 근육 조직 및 간 조직 단백질 발현 정도 측정 결과는 도 15에 나타내었다. 평가된 양이온성 콜레스테롤 종류 (HAPC-cholesterol, DMPAC-cholesterol, DMHAPC-cholesterol)에 상관없이 양이온성 콜레스테롤을 포함함에 따라 간 조직에서의 단백질 발현이 감소되는 경향이 확인되었다.
실시예 5: Flu vaccine의 근육 주사( IM ) 경로 적용
양이온성 콜레스테롤이 포함된 지질나노입자의 백신 적용 가능성을 확인하고자 influenza HA mRNA를 포함하는 지질나노입자 및 양이온성 콜레스테롤 포함 지질나노입자를 제조하였다. 이온화지질로서는 MC3가 사용되었다. Balb/c 마우스 (female, 6주령)에 HA mRNA 2 ㎍ 혹은 10 ㎍을 포함한 LNP를 인슐린 주사기를 사용하여 마우스 오른쪽 대퇴부에 2주 간격으로 2회 근육 주사 하였다. 2차 면역 후 2주, 4주, 6주 및 9주에 안와채혈을 통해 혈청을 확보하였으며, 항원 특이적인 면역원성을 확인하기 위해 ELISA 방법으로 HA 항원 특이적인 IgG 레벨을 측정하였다. 그 결과, 2 ㎍ 및 10 ㎍ 투여 모두에서 양이온성 콜레스테롤이 포함된 지질나노입자에 의해 유도된 반응이 지질나노입자에 의해 유도된 반응과 유사한 수준임을 확인하였다(도 16).
실시예 6: 피하 주사(SC) 경로 적용 가능성 확인
실시예 1에서 제조된 물질 중 SM-102 LNP의 피하 주사 후 약물 전달 분포를 평가하기 위해, 0.25 mg/kg mRNA에 해당하는 지질나노입자를 Balb/c 마우스 (male, 6주령) 목덜미에 피하 (s.c.) 주사 하였다 (투여 부피 50 μL). 주사 후 6시간, 5일, 10일 또는 21일에 D-Luciferin (Perkin Elmer, USA) 150 mg/kg 복강 투여 15분 후, IVIS Lumina XR (Perkin Elmer, USA) 장비를 사용하여 생체 발광을 측정하였다. 측정 이미지와 투여 부위 luminescence 측정치는 도 17에 나타내었다. 실시예 2의 근육 주사 후 결과와 유사하게, 피하 주사 시에도 기존 지질나노입자 대비 양이온성 콜레스테롤을 포함할 경우 단백질 발현 지속 기간이 10일까지 지속적으로 유지되는 것을 확인하였다.
실시예 7: 양이온성 콜레스테롤 포함 지질나노입자의 전신 전달 최소화 확인
실시예 1에서 제조된 물질 중 SM-102 LNP의 근육 주사 후 전신 노출 단백질 수준을 평가하기 위해, 2 mg/kg mRNA (erythropoietin mRNA)에 해당하는 지질나노입자를 Balb/c 마우스 (male, 6주령)에 근육 (i.m.) 주사를 하였다 (투여 부피 50 μL). 주사 후 3시간, 1일, 4일, 7일, 그리고 14일에 혈액을 채취하여 serum erythropoietin 농도를 측정하였다. 시간 별 혈중 EPO 농도 측정치는 도 18에 나타내었다. 기존 지질나노입자 대비 양이온성 콜레스테롤을 포함할 경우 혈중 단백질 양이 약 10배 미만 수준으로 관찰되어, 양이온성 콜레스테롤 포함 시 전신 노출되는 단백질을 감소시킬 수 있음을 보여주었다.
실시예 8: Cholesterol 계열 외 양이온성 물질 적용시 효과 비교
양이온성 콜레스테롤이 아닌 양이온성 지질과 비교하기 위하여 실시예 3에서 선정된 조성비 (이온화성 지질:양이온성 콜레스테롤:콜레스테롤:인지질:PEG-지질=50:19.3:19.3:10:1.5 몰 비율)를 사용하여 지질나노입자를 제조 평가하였다. 양이온성 지질로서는 DOTAP을 사용하였다. 근육 주사 후 약물 전달 분포를 평가하기 위해, 0.25 mg/kg mRNA에 해당하는 지질나노입자를 Balb/c 마우스 (male, 6주령) 대퇴부에 근육 주사 (0.25 mg/kg mRNA) 6시간, 7일 그리고 14일 후 IVIS Lumina XR 장비를 사용하여 생체 발광을 측정하였고, 결과는 도 19에 나타내었다. 양이온성 콜레스테롤 대신 DOTAP 사용 시에도 단백질 발현 분포가 투여 부위에 국한된 점은 유사하였으나, 투여 부위에서 단백질 발현 기간이 상대적으로 감소되었다 (e.g., DOTAP 약 7일 vs. 양이온성 콜레스테롤 약 14일). 따라서, 본 발명에 따른 지질나노입자에 콜레스테롤 기반 양이온성 물질이 필수적임이 입증되었다.
실시예 9: Self-amplifying RNA 적용 가능성 확인
실시예 1에서 제조된 물질 중 SM-102 LNP의 self-amplifying RNA (saRNA) 적용 가능성을 평가하기 위하여, 0.1 mg/kg mRNA에 해당하는 지질나노입자를 Balb/c 마우스 (male, 6주령)에 근육 (i.m.) 주사를 하였다 (투여 부피 50 μL). 주사 후 6시간, 7일, 14일, 그리고 21일에 IVIS Lumina XR (Perkin Elmer, USA) 장비를 사용하여 생체 발광을 측정하였다. 측정 이미지와 투여 부위 luminescence 측정치는 도 20에 나타내었다. 기존 Conventional mRNA 적용 결과 (실시예 1)와 유사하게 saRNA 적용 시에도 기존 지질나노입자 대비 양이온성 콜레스테롤을 포함할 경우 단백질 발현 기간이 증대되는 것을 보여주었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. (A) 이온화성 지질(ionizable lipid);
    (B) 양이온성 콜레스테롤(Cationic cholesterol);
    (C) 콜레스테롤(Cholesterol);
    (D) 헬퍼 지질(Helper lipid); 및
    (E) PEG 지질(Polyethylene glycol lipid)
    을 포함하고, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (C) 콜레스테롤의 몰 비율이 1:0.1 내지 1:10인 지질나노입자(lipid nanoparticle; LNP).
  2. 제1항에 있어서, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (A) 이온화성 지질의 몰 비율이 1:0.5 내지 1:20인 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (D) 헬퍼 지질의 몰 비율이 1:0.2 내지 1:10인 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (B) 양이온성 콜레스테롤 : (E) PEG 지질의 몰 비율이 1:0.01 내지 1:1인 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지질나노입자는 30 내지 80 mol%의 이온화성 지질; 0.01 내지 50 mol%의 양이온성 콜레스테롤; 및 0.01 내지 50 mol%의 콜레스테롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지질나노입자는 0.01 내지 20 mol%의 헬퍼 지질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  7. 제5항에 있어서, 상기 지질나노입자는 0.01 내지 10 mol%의 PEG 지질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  8. 제1항에 있어서, 상기 지질나노입자는 5 mV 내지 15 mV의 제타 전위(Zeta potential)를 갖는 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  9. 제1항에 있어서, 상기 지질나노입자는 50 nm 내지 250 nm의 입자 크기(Z-average)를 갖는 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  10. 제1항에 있어서, 양이온성 콜레스테롤은 AC-cholesterol(3β-[N-(aminoethane)carbamoyl]-cholesterol); MC-cholesterol(3β-[N-(N′-methylamino ethane)carbamoyl]-cholesterol); DC-cholesterol(3β-[N-(N′,N′-dimethylamino ethane)carbamoyl]-cholesterol); DMHAPC-cholesterol(3-[N-[3-[(2-hydroxyethyl) dimethylammonio]propyl]carbamate]); DMPAC-cholesterol(3-[[3-(dimethylamino) propyl]carbamate]); MHAPC-cholesterol(3-[N-[3-[(2-hydroxyethyl)methylamino] propyl]carbamate]); HAPC-cholesterol(3-[N-[3-[(2-hydroxyethyl)amino]propyl] carbamate]); OH-cholesterol(N-[2-[(2-hydroxyethyl)amino]ethyl]-(3β)-cholest-5-ene-3-carboxamide); 및 OH-C-cholesterol(3-[N-[2-[(2-hydroxyethyl)amino]ethyl] carbamate])로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  11. 제1항에 있어서, 이온화성 지질은 DLin-DMA(1,2-디리놀레일옥시-N,N-디메틸아미노프로판), DLin-KC2-DMA(2,2-디리놀레일-4-(2-디메틸아미노에틸)-[1,3]-디옥솔란), DLin-MC3-DMA((6Z,9Z,28Z,31Z)-헤프타트리아콘타-6,9,28,31-테트라엔-19-일4-(디메틸아미노)부타노에이트), DODAP(1,2-디올레오일-3-디메틸암모늄 프로판), DODMA(N,N-디메틸-(2,3-디올레일옥시)프로필아민), 화학식 1로 표시되는 cKK-E12, 화학식 2로 표시되는 C12-200, 화학식 3으로 표시되는 ATX-002; 화학식 4로 표시되는 SM-102;로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 지질나노입자:
    [화학식 1]

    [화학식 2]

    [화학식 3]

    [화학식 4]
    .
  12. 제1항에 있어서, 헬퍼 지질은 DMPC(1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스파티딜콜린), DOPC(1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린), DOPI(1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포-(1'-미오-이노시톨)), DOPE(1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민), DPPC(1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린), DSPC(1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린), DSPI(1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포이노시톨), 및 DLPC(1,2-디리노레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  13. 제1항에 있어서, PEG 지질은 PEG-수식 포스파티딜에탄올아민, PEG-수식 포스파티드산, PEG-수식 세라마이드, PEG-수식 디알킬아민, PEG-수식 디아실글리세롤, 및 PEG-수식 디알킬글리세롤로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 지질나노입자.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 지질나노입자 및 핵산을 포함하는 지질나노입자 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 핵산은 mRNA, siRNA, aiRNA, miRNA, dsRNA, shRNA, lncRNA, saRNA, rRNA, RNA, DNA, cDNA, plasmid, 앱타머(aptamer), tRNA, piRNA, circRNA, 안티센스 올리고뉴클레오티드, 리보자임(ribozyme), PNA 및 DNAzyme으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 지질나노입자 조성물.
  16. 제14항에 있어서, 상기 조성물에서 N/P 비율은 2 내지 12인 것을 특징으로 하는 지질나노입자 조성물.
  17. 제14항의 지질나노입자 조성물을 포함하는 백신.
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