TW202224689A - 免疫刺激性脂質複合體、包含免疫刺激性脂質複合體的醫藥組合物以及其用途 - Google Patents

免疫刺激性脂質複合體、包含免疫刺激性脂質複合體的醫藥組合物以及其用途 Download PDF

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鄭淑珍
劉志鵬
吳明錫
陳仕達
杜佳穆
張瓈文
李政憲
佘孟萍
王翔靖
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Abstract

本揭露提供一種免疫刺激性脂質複合體，包含脂質體以及至少一免疫刺激核酸類藥物，免疫刺激核酸類藥物與脂質體複合，脂質體包含40至85莫耳百分比之陽離子脂質、10至50莫耳百分比之膽固醇、以及0.001至20莫耳百分比之經修飾的聚乙二醇脂質。本揭露亦提供一種包含前述免疫刺激性脂質複合體的醫藥組合物。

Description

免疫刺激性脂質複合體、包含免疫刺激性脂質複合體的醫藥組合物以及其用途
本揭露是關於一種免疫刺激性脂質複合體以及包含免疫刺激性脂質複合體的醫藥組合物，且特別是關於可有效應用於癌症治療的免疫刺激性脂質複合體以及其醫藥組合物。
免疫療法係藉由人體自身的免疫系統的強化或是外加賦予免疫能力以治療或預防疾病，近年來，免疫療法逐漸廣泛地應用於癌症的治療。免疫療法有多種方式，免疫檢查點封鎖(immune checkpoint blockade，ICB)被認為是可有效改善臨床癌症治療的效果的方式，例如可使用免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitor，ICI)進行治療。然而，免疫檢查點抑制劑以單一療法於一些癌症(例如，大腸直腸癌、三陰性乳癌、肺癌、肝癌、腎癌等)的療效並不理想。
再者，已知的許多免疫檢查點抑制劑(例如，TLR9活化劑)的安全給藥方式為腫瘤內注射(intratumoral injection)或皮下(subcutaneous)注射，此情形使得免疫檢查點抑制劑可應用的適應症受到限制，例如使得其僅能應用於表淺性腫瘤的治療。
因此，發展可改善免疫檢查點抑制劑的治療效果(例如，提升治療反應率、組織曝藥量等)或是增加其可應用的適應症的輸送載體仍為醫藥領域致力研究的課題之一。
根據本揭露一些實施例，提供一種免疫刺激性脂質複合體，包含脂質體以及至少一免疫刺激核酸類藥物，免疫刺激核酸類藥物與脂質體複合，脂質體包含40至85莫耳百分比之陽離子脂質、10至50莫耳百分比之膽固醇、以及0.001至20莫耳百分比之經修飾的聚乙二醇脂質。本揭露亦提供一種包含前述免疫刺激性脂質複合體的醫藥組合物。
根據本揭露一些實施例，提供一種如前述之免疫刺激性脂質複合體的用途，其係用於製備治療癌症之藥物。
根據本揭露一些實施例，提供一種醫藥組合物，其包含如前述之免疫刺激性脂質複合體。
根據本揭露一些實施例，提供一種如前述之醫藥組合物的用途，其係用於製備治療癌症之藥物。
為讓本揭露之特徵、或優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
以下針對本揭露實施例的核酸藥物複合體作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本揭露一些實施例之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單清楚描述本揭露一些實施例。當然，這些僅用以舉例而非本揭露之限定。
於本文中，「約」、「大約」、「實質上」之用語通常表示在一給定值或範圍的5%內，或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。於本中給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「實質上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「實質上」之含義。再者，描述數值範圍的用語「介於第一數值及第二數值之間」以及「為第一數值至第二數值」表示所述範圍包含第一數值、第二數值以及它們之間的其它數值。
除非另外定義，於本文中使用的全部用語(包含技術及科學用語)具有與本揭露所屬技術領域的技術人員通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語例如在通常使用的字典中定義用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀。為了使本揭露的內容更容易理解，提供以下術語及用詞的定義。
術語「陽離子脂質」係指多種脂質物種中的任一者，其在生理pH下帶有淨正電荷或具有可質子化基團且在低於pKa的pH下帶正電。
術語「核酸」、「寡核苷酸」、「聚核苷酸」及「核酸分子」在本文中可交替使用，指的是具有任意長度的核苷酸聚合物，可包含單股DNA(ssDNA)、雙股DNA(dsDNA)、單股RNA(ssRNA)及雙股RNA(dsRNA)。核苷酸可為去氧核糖核苷酸、核糖核苷酸、經修飾的核苷酸。核苷由嘌呤(腺嘌呤(A)或鳥嘌呤(G)或其衍生物)或嘧啶(胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)或尿嘧啶(U)或其衍生物)鹼基與糖鍵結組成。DNA中的四種核苷單元(或鹼基)稱為去氧腺苷、去氧鳥苷、胸苷及去氧胞苷。RNA中的四種核苷單元(或鹼基)稱為腺苷、鳥苷、尿苷及胞苷。核苷酸為核苷之磷酸酯。核酸的非限制性示例包含基因或基因片段、外顯子、內含子、信使RNA(mRNA)、轉運RNA、核糖體RNA、核酶、cDNA、RNAi、siRNA、miRNA、重組聚核苷酸、分支聚核苷酸、質體、載體、任何序列之分離的DNA、任何序列之分離的RNA、核酸探針及引子等。核酸可包含經修飾核苷酸，例如甲基化核苷酸及核苷酸類似物。
術語「CpG」及「CG」在本文中可交替使用，指的是由磷酸二酯鍵分隔開的胞嘧啶及鳥嘌呤。根據本揭露實施例，寡核苷酸可包含一或多個未經甲基化的CpG二核苷酸。根據本揭露一些實施例，寡核苷酸為寡脫氧核苷酸(oligodeoxynucleotide，ODN)。
術語「計劃性死亡配體-1」，亦稱為「PD-L1」、「表面抗原分化叢274(cluster of differentiation 274，CD274)」或「B7同源體-1(B7 homolog-1，B7-H1)」，指的是於人類中由CD274基因編碼的蛋白質。人類PD-L1為40 kDa 1型跨膜蛋白，其主要作用於抑制免疫系統。PD-L1結合於經活化的T細胞、B細胞及骨髓細胞上的受體PD-1以調節活化或抑制。PD-L1亦對共刺激性分子CD80 (B7-1)具有顯著親和力。PD-L1與T細胞上的受體PD-1結合可傳遞一種訊號，所述訊號可抑制T細胞受體調控的IL-2產生及T細胞增殖的活化。PD-L1可視為檢查點(checkpoint)，且其在腫瘤中的上升表現有助於抑制T細胞調控的抗腫瘤反應。根據本揭露實施例，PD-L1可為源自哺乳類動物的PD-L1，例如，可為源自人類的PD-L1。
術語「癌症」指的是哺乳動物中細胞群體由不受調控的細胞生長表徵的生理學病狀。術語「腫瘤」指的是任何由過度細胞生長或增殖產生的組織塊狀物，包含良性(非癌性)或惡性(癌性)腫瘤，包含癌前病灶。
術語「免疫反應」包含來自先天性免疫系統及後天性免疫系統的反應，其包含細胞調控的免疫反應或體液免疫反應。免疫反應包含T細胞及B細胞反應，以及來自免疫系統的其他細胞例如自然殺手(natural killer，NK)細胞、單核細胞、巨噬細胞等的反應。
再者，術語「治療」指的是使經診斷的病理性病狀或病症治癒、減緩、症狀減輕及/或進程停止的治療性措施，以及預防及/或減緩目標病理性病狀或病症的發展的預防性措施。因此，需要治療的個體可包含已經患有病症者、易患有病症者以及待預防病症者。根據本揭露實施例，若具有癌症或腫瘤的患者顯示以下情況中的一或多者，則代表個體被成功地治療：免疫反應增加、抗腫瘤反應增加、免疫細胞的細胞溶解活性增加、免疫細胞的腫瘤細胞殺傷增加、癌細胞數目減少或完全不存在；腫瘤尺寸減小；抑制或不存在癌細胞浸潤至周邊器官中；抑制或不存在腫瘤或癌細胞轉移；抑制或不存在癌症生長；緩解一或多種與具體癌症相關的症狀；降低致病率及死亡率；改良生活品質；降低致瘤性；或降低癌症幹細胞的數目或出現頻率等。
根據本揭露一些實施例，提供一種免疫刺激性脂質複合體，其包含具有特定組成的脂質體以及與脂質體複合的免疫刺激核酸類藥物，可以系統性的給藥方式(例如，靜脈注射)被施用。本揭露實施例提供的脂質複合體可以改善免疫刺激核酸類藥物(例如，寡脫氧核苷酸)的穩定性較差以及組織曝藥量不足的問題，提高藥物的專一性免疫活化作用，也能夠延長單劑藥物之作用時間，減少藥物所引發的系統性免疫副作用。再者，根據本揭露一些實施例，將免疫刺激性脂質複合體與現行免疫檢查點抑制劑合併使用，可發揮協同作用，進一步提升癌症免疫療的療效。
根據本揭露實施例，提供的免疫刺激性脂質複合體(lipoplex)包含脂質體(liposome)以及至少一免疫刺激核酸類藥物，免疫刺激核酸類藥物與脂質體複合，並且脂質體包含約40至約85莫耳百分比(mol%)之陽離子脂質、約10至約50莫耳百分比之膽固醇以及約0.001至約20莫耳百分比之經修飾的聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)脂質。
根據一些實施例，脂質體包含約50至約80莫耳百分比之陽離子脂質，約15至約35莫耳百分比之膽固醇以及約0.01至約15莫耳百分比之經修飾的PEG脂質。根據一些實施例，脂質體包約60至約80莫耳百分比之陽離子脂質、約15至約30莫耳百分比之膽固醇以及約0.1至約15莫耳百分比之經修飾的PEG脂質。
根據一些實施例，脂質體為包含陽離子脂質、膽固醇以及經修飾的PEG脂質的組成所形成的奈米顆粒組合體。於本文中，術語「奈米顆粒」係指尺寸以奈米級量測的顆粒，例如，奈米顆粒係指具有粒徑小於約10000奈米(nm)之結構的顆粒。根據一些實施例，脂質體的粒徑範圍為約50奈米至約200奈米，或為約60奈米至約170奈米，或為約70奈米至約165奈米，例如，約80奈米、約90奈米、約100奈米、約110奈米、約120奈米、約130奈米、約140奈米、約150奈米、約160奈米、或約170奈米。
應注意的的是，脂質體的陽離子脂質、膽固醇以及經修飾的PEG脂質的配比應配製於特定範圍內(例如，包含約40~85 mol%的陽離子脂質、約10~50 mol%的膽固醇以及約0.001~20 mol%的經修飾的PEG脂質)，以形成具有奈米顆粒結構的脂質體。
根據一些實施例，陽離子脂質包含1,2-二油醯基-3-三甲銨丙烷(1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium propane，DOTAP)、1,2-二-O-十八烯基-3-三甲銨丙烷(1,2-di-O-octadecenyl-3-trimethylammonium propane，DOTMA)、雙十二烷基二甲基溴化銨(didodecyldimethylammonium bromide，DDAB)、1,2-二油醯基氧基-3-二甲銨丙烷(1,2-dioleyloxy-3-dimethylamino propane，DODMA)、脂質GL67(Genzyme Lipid 67)、乙基磷酸膽鹼(ethyl phosphocholine，ethyl PC)、3-β-[Ν-(N’,N’-二甲基氨基乙基)]胺甲醯基(3ß-[N-(N’,N’-dimethylaminoethane)-carbamoyl]cholesterol，DC-cholesterol)、前述各陽離子脂質的衍生物或前述陽離子脂質及其衍生物之組合，但不限於此。
根據一些實施例，經修飾之PEG脂質包含DSPE-PEG脂質(1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-聚(乙二醇，1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine -N-[carboxy(polyethylene glycol)])、DMG-PEG脂質(1,2-二肉豆蔻醯基-rac-甘油-3-甲氧基聚乙二醇，1,2-dimyristoyl-rac-glycero-3-methoxypolyethylene glycol)或前述之組合，但不限於此。
根據一些實施例，DSPE-PEG脂質以及DMG-PEG脂質的PEG平均分子量為約500至約15000 Da，或為約800至約12000 Da，例如，約900 Da、約1000 Da、約2000 Da、約3000 Da、約4000 Da、約5000 Da、約6000 Da、約7000 Da、約8000 Da、約9000 Da、約10000 Da、或約11000 Da等，但本揭露不限於此。根據一些實施例，DSPE-PEG脂質以及DMG-PEG脂質的PEG末端官能基包含胺基(NH 2)或馬來醯亞胺基(maleimide)，但不限於此。
根據一些實施例，脂質體的聚合物分散性指數(polymer dispersity index，PDI)小於約0.4，例如，小於約0.3、小於約0.2、或小於約0.1。PDI可用於評估顆粒的粒徑分佈的廣度，PDI越大，代表形成的脂質體中存在多種粒徑大小的顆粒，脂質體的均勻度越差。值得注意的是，根據一些實施例，若PDI大於0.4，表示脂質體的配方均質性不佳，形成的脂質體顆粒的均勻度較差。
根據一些實施例，脂質體的界達電位(zeta potential)可為約0至約150mV，或是為約5至約100mV，但不限於此。界達電位可提供顆粒表面帶電情況的指標。一般而言，界達電位數值在+10mV至-10mV間代表顆粒表面成電中性；大於+30mV或是小於-30mV，則分別代表顆粒表面帶有明顯的正電或是負電。
此外，應理解的是，形成脂質體的陽離子脂質以及經修飾的PEG脂質的種類並不限於前述實施例所列舉者，根據本揭露實施例，可選擇其它合適種類的陽離子脂質以及經修飾的PEG脂質，只要形成的脂質體具有合適的奈米顆粒結構，例如，合適的粒徑範圍、PDI等。
此外，根據一些實施例，免疫刺激性脂質複合體中的免疫刺激核酸類藥物可包含CpG寡脫氧核苷酸(oligodeoxynucleotide，ODN)、小分子干擾核糖核苷酸(siRNA)、微小核糖核苷酸(miRNA)或前述之組合。
CpG寡脫氧核苷酸可結合至TLR9受體(toll-like receptor 9)，CpG寡脫氧核苷酸可強烈活化TLR9，促使干擾素(interferon)的產生，誘發抗腫瘤或抗病毒等免疫反應。CpG寡脫氧核苷酸可為已知具有免疫刺激性的任意CpG寡脫氧核苷酸序列。根據一些實施例，CpG寡脫氧核苷酸的序列長度可為約15個核苷酸至約40個核苷酸，但不限於此。舉例而言，根據一些實施例，CpG寡脫氧核苷酸的序列與序列辨識號：1或2所示之核酸序列可具有至少85%的相似度，例如可具有，86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的相似度，但不限於此。
根據一些實施例，CpG寡脫氧核苷酸序列可包含一或多個未經甲基化的CpG基序(motif)。根據一些實施例，CpG寡脫氧核苷酸序列中的CpG基序可有85%至100%為未經甲基化，例如，可有約88%、90%、92%、95%、98%等為未經甲基化，但不限於此。根據一些實施例，CpG寡脫氧核苷酸序列中的CpG基序可全部皆為未經甲基化。此外，根據一些實施例，CpG寡脫氧核苷酸序列包含經修飾的磷酸二酯鍵(phosphodiester bond)，例如硫代磷酸酯鍵(phosphorothioate bond)，藉此可降低免疫刺激核酸類藥物被生物體內的酵素降解的風險，提升脂質複合體的穩定性。根據一些實施例，硫代磷酸酯鍵的數量可佔CpG寡脫氧核苷酸序列的磷酸二酯鍵的數量約70%至100%，或約80%至100%，例如可為，85%、90%或95%，但不限於此。根據一些實施例，CpG寡脫氧核苷酸序列中的所有磷酸二酯鍵均可被修飾為硫代磷酸酯鍵。
再者，前述siRNA以及miRNA可為已知具有免疫刺激性的任意siRNA序列以及miRNA序列。
根據一些實施例，脂質體與免疫刺激核酸類藥物複合形成的脂質複合體的粒徑範圍可為約50奈米至350奈米，或為約60奈米至約300奈米，或為約70奈米至約250奈米，例如，約80奈米、約90奈米、約100奈米、約110奈米、約120奈米、約130奈米、約140奈米、約150奈米、約160奈米、約170奈米、約180奈米、約190奈米、約200奈米、約210奈米、約220奈米、約230奈米、或約240奈米等，但本揭露不限於此。
根據一些實施例，脂質體與免疫刺激核酸類藥物複合形成的脂質複合體的聚合物分散性指數(PDI)小於約0.4，例如，小於約0.3、小於約0.2、或小於約0.1。值得注意的是，根據一些實施例，若PDI大於0.4，表示脂質複合體的配方均質性不佳，形成的脂質複合體顆粒的均勻度較差。
根據一些實施例，脂質複合體的界達電位(zeta potential)可為約-70至約150mV，或是為約-60至約100mV，但不限於此。
值得注意的是，根據本揭露實施例，具有特定組成的免疫刺激性脂質複合體可以改善免疫刺激核酸類藥物的穩定性較差以及組織曝藥量不足的問題，提高藥物的專一性免疫活化作用。
再者，根據一些實施例，前述免疫刺激性脂質複合體可用於製備治療癌症之藥物。根據一些實施例，免疫刺激性脂質複合體可進一步包含醫藥上可接受之載體。例如，根據一些實施例，可將有效量之前述免疫刺激性脂質複合體施用於需要的個體。根據一些實施例，個體可包含哺乳類動物，例如，小鼠、大鼠、天竺鼠、兔子、狗、貓、猴子、猩猩或人類等，但不限於此。根據一些實施例，所述個體可為人類。根據一些實施例，包含免疫刺激性脂質複合體的藥物施用於個體之方式可包含靜脈(intravenous)注射、皮下(subcutaneous)注射、肌肉(intramuscular injection)注射或吸入劑，但不限於此。
根據一些實施例，前述癌症可包含結腸癌、乳癌、肺癌、胰臟癌、肝癌、胃癌、食道癌、頭頸部鱗狀細胞癌、前列腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、膽囊癌、腎癌、血癌、大腸癌、多發性骨髓瘤、卵巢癌、子宮頸癌或神經膠質瘤，但不限於此。
值得注意的是，根據本揭露實施例，免疫刺激性脂質複合體可以系統性的給藥方式被施用，可改善一般腫瘤內注射的給藥侷限性問題，例如，於深部腫瘤的療效不佳的問題。
此外，根據一些實施例，免疫刺激性脂質複合體可與免疫檢查點抑制劑合併使用，免疫檢查點抑制劑可包含抗PD-1/PD-L1抗體、抗CTLA-4抗體或前述之組合，但不限於此。將免疫刺激性脂質複合體與現行免疫檢查點抑制劑合併使用，可發揮協同作用，進一步提升癌症免疫療的療效。
根據一些實施例，提供一種醫藥組合物，其包含前述之免疫刺激性脂質複合體，此醫藥組合物可用於治療癌症。醫藥組合物可進一步包含醫藥上可接受之載體。根據一些實施例，醫藥組合物可進一步包含免疫檢查點抑制劑，其係與免疫刺激性脂質複合體合併使用，免疫檢查點抑制劑可包含抗PD-1/PD-L1抗體、抗CTLA-4抗體或前述之組合，但不限於此。根據一些實施例，醫藥組合物施用於個體之方式可包含靜脈注射、皮下注射、肌肉注射或吸入劑，但不限於此。
根據一些實施例，醫藥組合物可呈現溶液或懸浮液形式。或者，醫藥組合物可為脫水固體(例如冷凍乾燥或噴霧乾燥的固體)。根據一些實施例，醫藥組合物可為無菌且對個體無毒性的。再者，根據一些實施例，前述醫藥上可接受之載體可包含賦形劑、增溶劑、緩衝劑、穩定劑或防腐劑，但不限於此。
例如，賦形劑可包含溶劑，根據一些實施例，醫藥組合物可包含水性媒劑作為溶劑。水性媒劑例如可包含無菌水、鹽水溶液、磷酸鹽緩衝鹽水或林格氏溶液(Ringer's solution)，但不限於此。根據一些實施例，增溶劑為幫助在冷凍或噴霧乾燥期間及/或在儲存期間穩定免疫刺激性脂質複合體且防止其降解之保護劑。增溶劑例如可包含糖(單醣、雙醣及多醣)，例如蔗糖、乳糖、海藻糖、甘露糖醇、山梨糖醇或葡萄糖，但不限於此。再者，根據一些實施例，緩衝劑可控制pH值以防止免疫刺激性脂質複合體在加工、儲存等期間發生降解。緩衝液例如可包含鹽類，例如乙酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽或硫酸鹽，但不限於此。緩衝液例如亦可包含胺基酸，例如精胺酸、甘胺酸、組胺酸或離胺酸，但不限於此。根據一些實施例，穩定劑例如可包含右旋糖、甘油、氯化鈉、甘油或甘露糖醇，但不限於此。根據一些實施例，防腐劑例如可包含抗氧化劑或抗微生物劑，但不限於此。
此外，根據本揭露一些實施例，提供一種套組，其包含前述醫藥組合物以及記載使用方法的說明書。包含醫藥組合物的套組係經適當包裝。根據一些實施例，套組可進一步包含用於施用醫藥組合物的裝置(例如，注射器及針頭、噴霧器、或乾燥粉末吸入裝置等)。
為了讓本揭露之上述及其它目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉數製備例、實施例以及比較例，作詳細說明如下，然其並非用以限定本揭露之內容。
製備例 1 ：脂質體的製備
依照下列表1所示之配方編號F1~F25以及N1~N11，秤取陽離子脂質、膽固醇以及經修飾的PEG脂質，加入圓底瓶中，並以甲醇(購自Merck)溶解脂質。其中使用的陽離子脂質DOTAP購自Avanti(CAS編號132172-61-3)，膽固醇購自Nippon Fine Chemical(CAS編號57-88-5)，經修飾的PEG脂質DSPE-PEG2000(DSPE-PEG-2K)購自Nippon Fine Chemical(CAS編號247925-28-6)、DSPE-PEG-1K、5K、10K購自Nanocs；DSPE-PEG-2K-NH 2購自Avanti(CAS編號474922-26-4)；DSPE-PEG-2K-Maleimide購自Avanti(CAS編號474922-22-0)。
確認脂質皆溶解後，使圓底瓶連接緩衝瓶以及減壓濃縮機，在60ºC水浴中，以轉速150 rpm，平衡溫度。接著，設定真空度為150 mPa，開啟真空幫浦，運作約5分鐘。後續設定真空度為20 mPa，將溶劑完全抽乾，配方的混合物形成薄膜。接著，加入10 mM Tris緩衝液(pH 7.5，購自VWR Life Science)於圓底瓶中進行水合(hydration)作用，以低功率超音波震盪將薄膜完全溶解。之後，將水合後的溶液，以高功率超音波震盪(Pulse sonicator)或是高壓均質機(microfluidizer)進行粒度分級(sizing)。若樣品呈現透明澄清狀，再以0.22 μm過濾器過濾後分裝；若樣品沉澱，則直接將樣品轉移至離心管中，並將樣品保存於4℃。
接著，取20 μL的樣品加入980 μL的PBS中，震盪均勻後以Zetasizer Nano ZS (Malvern Panalytical)量測各個配方形成的脂質體的粒徑。並且，取20 μL的樣品加入至980 μL的10 mM NaCl溶液中，震盪均勻後以Zetasizer Nano ZS (Malvern Panalytical)量測各個配方形成的脂質體的界達電位。
表1
配方編號 DOTAP 膽固醇 PEG脂質 平均粒徑 (nm) PDI 界達電位 (mV) PEG脂質種類
mol% mol% mol%
F1 67.24 22.09 10.67 89.2 0.176 11.8 DSPE-PEG-2K
F2 60.35 39.65 0 164.7 0.276 98.7 DSPE-PEG-2K
F3 58.47 38.59 2.66 97.1 0.209 28.3 DSPE-PEG-2K
F4 57.22 37.59 5.19 124.1 0.242 21.0 DSPE-PEG-2K
F5 55.77 36.64 7.59 160.8 0.35 17.7 DSPE-PEG-2K
F6 50.37 49.63 0 164.8 0.279 93.4 DSPE-PEG-2K
F7 49.24 48.52 2.23 101.7 0.24 37.8 DSPE-PEG-2K
F8 48.17 47.46 4.37 100.2 0.227 24.7 DSPE-PEG-2K
F9 47.14 46.45 6.41 136.3 0.323 20.6 DSPE-PEG-2K
F10 75.27 24.73 0 131.9 0.265 98.1 DSPE-PEG-2K
F11 74.51 24.48 1.01 84.32 0.213 36.2 DSPE-PEG-2K
F12 72.79 23.91 3.3 89.99 0.199 25.3 DSPE-PEG-2K
F13 70.46 23.15 6.39 91.39 0.207 17.1 DSPE-PEG-2K
F14 68.28 22.43 9.29 89.51 0.168 12.2 DSPE-PEG-2K
F15 81.48 17.32 1.2 81.67 0.242 NA DSPE-PEG-2K
F16 75.22 19.41 5.36 78.96 0.257 NA DSPE-PEG-2K
F17 56.71 25.61 17.68 103.8 0.245 NA DSPE-PEG-2K
F18* 67.24 22.09 10.67 73.16 0.164 10.4 DSPE-PEG-2K
配方編號 DOTAP 膽固醇 PEG脂質 平均粒徑 (nm) PDI 界達電位(mV) PEG脂質種類
mol% mol% mol%
F19 67.21 22.08 10.71 87.20 0.167 32.5 DSPE-PEG-2K-NH 2
F20 67.59 22.20 10.21 94.09 0.154 8.52 DSPE-PEG-2K-Mal
F21 74.09 24.34 1.57 77.63 0.226 53.1 DSPE-PEG-1K
F22 74.90 24.60 0.50 65.06 0.196 49.4 DSPE-PEG-5K
F23 75.07 24.66 0.27 64.75 0.220 25.4 DSPE-PEG-10K
F24 74.42 24.45 1.13 82.21 0.256 38.0 DMG-PEG-2K
F25 67.24 22.09 10.67 59.61 0.171 12.3 DSPE-PEG-2K
N1 28.13 50.82 21.05 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N2 38.54 9.95 51.51 25.26 0.298 -6.82 DSPE-PEG-2K
N3 35.63 64.37 0.00 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N4 41 59 0 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N5 10 40 50 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N6 15 70 15 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N7 34 65 1 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N8 12 80 8 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N9 33 48 19 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N10 41 58 1 產生沉澱 DSPE-PEG-2K
N11 41 15 44 36.23 0.239 -4.1 DSPE-PEG-2K
*配方中額外加入賦形劑2-羥丙基-β-環糊精(2-Hydroxylpropyl-beta-cyclodextrin，HP-β-CD)，使用量為0.82 mg/mL。
如表1所示，配方編號F1~F25形成的脂質體的粒徑範圍為50 nm至200 nm，脂質體的PDI值皆小於0.4，且大部分皆小於0.3，表示脂質體顆粒的均質性及均勻度佳。再者，配方編號F1~F25形成的脂質體的顆粒表面大多為帶正電的。相較之下，配方編號N1及N3~N10會產生沉澱，無法形成顆粒結構的脂質體，而配方N2及N11形成的脂質體的粒徑範圍較小(小於50 nm)，且脂質體顆粒表面為帶負電的。
製備例 2 ：脂質複合體的製備
首先，以10 mM Tris緩衝液(pH 7.5，購自VWR Life Science)溶解CpG寡脫氧核苷酸(CpG-ODN)的凍晶粉末CpG-7909(序列辨識號：1所示之核酸序列，委託Integrated DNA Technologies客製化合成)或CpG-30-PS(序列辨識號：2所示之核酸序列，委託Integrated DNA Technologies客製化合成)，輕微震盪並確認CpG-ODN凍晶粉末完全溶解。並且，使用0.22 μm過濾器過濾CpG-ODN溶液。
之後，先將10 mM Tris緩衝液(pH 7.5)加入樣品瓶或是離心管內，接著依照下列表2所示之配方編號C1~C20以及E1~E2，先加入脂質體(脂質體的製作方式如製備例1的部分所述)，再加入CpG-ODN溶液。在混和樣品後持續攪拌30~40分鐘，完成脂質體與寡脫氧核苷酸的複合以形成脂質複合體。
接著，取20 μL的樣品加入980 μL的PBS中，震盪均勻後以Zetasizer Nano ZS (Malvern Panalytical)量測各個配方形成的脂質複合體的粒徑。並且，取20 μL的樣品加入至980 μL的10 mM NaCl溶液中，震盪均勻後以Zetasizer Nano ZS (Malvern Panalytical)量測各個配方形成的脂質複合體的界達電位。
表2
配方編號 DOTAP 膽固醇 PEG脂質 CpG-7909 CpG-7909含量(µM) 平均粒徑(nm) PDI 界達電位(mV) PEG脂質種類
mol% mol% mol% N/P ratio
C1 67.24 22.09 10.67 4.8 64.95 83.37 0.169 6.90 DSPE-PEG-2K
C2 72.79 23.91 3.30 4.8 64.95 121.90 0.163 14.90 DSPE-PEG-2K
C3 58.47 38.59 2.66 4.8 64.95 147.20 0.197 20.00 DSPE-PEG-2K
C4 67.24 22.09 10.67 4.8 64.95 88.00 0.148 31.40 DSPE-PEG2000-NH 2
C5 67.24 22.09 10.67 4.8 64.95 103.90 0.147 1.45 DSPE-PEG2000-Mal
C6 67.24 22.09 10.67 4.8 64.95 71.71 0.150 9.14 DSPE-PEG-2K
C7 66.87 21.96 10.62 4.8 64.95 60.10 0.152 4.24 DSPE-PEG-2K
C8 74.51 24.48 1.01 4.8 19.48 148.5 0.168 19.5 DSPE-PEG-2K
C9 72.79 23.91 3.30 4.8 19.48 111.2 0.170 14.5 DSPE-PEG-2K
C10 67.24 22.09 10.67 4.8 19.48 85.81 0.173 8.09 DSPE-PEG-2K
C11 74.09 24.34 1.57 4.8 19.48 206.5 0.140 34.7 DSPE-PEG-1K
C12 74.90 24.60 0.50 4.8 19.48 248.9 0.167 44.4 DSPE-PEG-5K
C13 75.07 24.66 0.27 4.8 19.48 174.0 0.099 14.5 DSPE-PEG-10K
C14 74.42 24.45 1.13 4.8 19.48 148.6 0.155 30.4 DMG-PEG-2K
C15 75.27 24.73 0 4.8 64.95 302.10 0.305 70.50 DSPE-PEG-2K
C16 74.51 24.48 1.01 1.2 19.48 186.70 0.099 -6.47 DSPE-PEG-2K
C17 72.79 23.91 3.30 1.2 19.48 121.90 0.162 -10.10 DSPE-PEG-2K
C18 67.24 22.09 10.67 1.2 19.48 96.91 0.197 -12.00 DSPE-PEG-2K
C19 72.79 23.91 3.30 4.8 6.49 118.50 0.148 14.70 DSPE-PEG-2K
E1 41 15 44 4.8 19.48 36.81 0.308 -7.62 DSPE-PEG-2K
E2 38.54 9.95 51.51 4.0 19.48 77.98 0.369 -6.43 DSPE-PEG-2K
配方編號 DOTAP 膽固醇 PEG脂質 CpG-30-PS CpG-30-PS 含量(µM) 平均粒徑(nm) PDI 界達電位(mV) PEG脂質種類
mol% mol% mol% N/P ratio
C20 67.24 22.09 10.67 4.8 10.34 122.2 0.209 7.58 DSPE-PEG-2K
*配方中額外加入賦形劑2-羥丙基-β-環糊精(2-Hydroxylpropyl-beta-cyclodextrin，HP-β-CD)，使用量為0.82 mg/mL。
如表2所示，配方編號C1~C20形成的脂質複合體的粒徑範圍為50 nm至300 nm，脂質體的PDI值皆小於0.35，且大部分皆小於0.2，表示脂質複合體顆粒的均質性及均勻度佳。再者，脂質複合體的顆粒表面可為帶正電或帶負電。
實施例 1 ：脂質複合體的藥物動力學評估
藉由小鼠的藥物動力學評估，分析脂質複合體(與CpG寡脫氧核苷酸複合的脂質體)與單獨CpG寡脫氧核苷酸(CpG-ODN)於動物體內的曝藥量差異，以證實標的組織(例如腫瘤)曝藥量的不足為影響藥效的主要原因。
先將配方F12的脂質體加入樣品瓶或是離心管內，再加入 125I (N-琥珀酰亞醯4-甲基-3-三甲基錫烷基苯甲酸酯，N-Succinimidyl 4-methyl-3-trimethylstannyl benzoate，CENTRIPure MINI Spin Columns)標記的CpG-7909(5 mg/mL於ddH 2O中，PH值7.5)進行複合反應，複合反應分為兩步驟進行，每一步驟的溶液混和需持續攪拌15~20分鐘。兩步驟的複合體積如下列表3所示，以活體藥物動力學試驗所需的藥物濃度0.5 mg/mL配製(劑量50 μg/mice，施打體積100 μL/mice)。複合反應完成後量測形成的脂質複合體的粒徑、PDI以及界達電位，得到粒徑為89.81 nm，PDI為0.205，界達電位為24.3 mV。
表3
總體積 1.2 mL 125I標記的CpG-7909 (5mg/mL) 配方F12的脂質複合體
第一步驟 40 μL 720 μL
第二步驟 80 μL 360 μL
接著，以50 μg/小鼠的劑量、100 μL/小鼠的注射體積，單一劑量靜脈注射配方F12的脂質複合體或單獨 125I標記的CpG-7909(CpG-ODN)於小鼠(雌性Balb/c小鼠，體重約為25公克，購自樂斯科生物科技公司)。將藥物組別分為脂質複合體組以及CpG-ODN組，且每組藥物組別分為採血(PK)組以及組織分佈(bio-distribution)組。採血組(3隻小鼠)於給藥後10分鐘、30分鐘、1小時、2小時、4小時、8小時、24小時、第3天以及第7天採集血液。組織分佈組(3隻小鼠)於給藥後4小時、24小時、第3天以及第7天採集肝、腎、脾、淋巴結。並且以加馬射線計數分析儀(gamma counter)進行標的物活度的分析，採血組的實驗結果如表4所示，組織分佈組的實驗結果如第1圖以及表5(量化結果)所示。
表4
  CpG-ODN組 脂質複合體組
曝藥量 (hr*ng/mL) 9183.9±585.8 16093.1±2398.9
表5
脂質複合體組與CpG-ODN組於組織中的CpG-ODN濃度比較倍率
肝臟 1.7
脾臟 166.4
腎臟 1.8
淋巴結 1.7
如表4所示，脂質複合體組可提高血液中的CpG-ODN曝藥量約2倍。再者，如第1圖以及表5的結果所示，脂質複合體組提高組織中的CpG-ODN曝藥量約1.7~166倍。由此可知，相較於單獨使用的CpG寡脫氧核苷酸，脂質複合體可改善CpG寡脫氧核苷酸於活體的藥物動力學特性。
實施例 2 ：脂質複合體活化 TLR9 能力的評估
使用表現人類TLR9的HEK-Blue™ hTLR9細胞株(購自InvivoGen，產品編號hkb-htlr9)評估配方C1的脂質複合體(脂質複合體組)以及單獨CpG-7909(CpG-ODN組)活化TLR9的能力。詳細而言，HEK-Blue™ hTLR9細胞株經誘導活化後會產生分泌型的胎盤鹼性磷酸酶(secreted embryonic alkaline phosphatase，SEAP)，藉此可評估脂質複合體組以及CpG-ODN組誘導TLR9的活性。使用SEAP冷光報導基因系統Phospha-Light™ SEAP Reporter Gene Assay System(購自Thermo Fisher Scientific，產品編號T1017)來偵測經脂質複合體組以及CpG-ODN組處理後的細胞培養上清液中的SEAP。將誘導前兩天接種於96孔洞盤的HEK-Blue™ hTLR9細胞其細胞培養上清液移除，並加入含有不同誘導劑的完整細胞培養液，於細胞培養箱再培養7小時後，收取細胞培養上清液的樣本，於-80℃保存。將-80℃保存的樣本解凍後利用上述SEAP報導基因分析試劑組分析細胞培養上清液中的SEAP報導基因活性，之後相關分析數據以GraphPad Prism生物統計軟體進行數據處理，結果如第2圖所示。
如第2圖所示，實驗結果顯示CpG-ODN組的EC 50值大約為485 nM，脂質複合體組的EC 50值大約為46 nM。相較於單獨使用的CpG寡脫氧核苷酸，脂質複合體配方可大幅提升TLR9的活化能力(EC 50提升約10倍)。
實施例 3 ：脂質複合體活化 TLR9 能力的評估
使用表現人類TLR9的HEK293-hTLR9/NF-κB-luc細胞株(購自BPS Bioscience，產品編號60685)評估配方C1、C3、C2、C6的脂質複合體(分別對應脂質複合體組-1、脂質複合體組-2、脂質複合體組-3、脂質複合體組-4)以及單獨CpG-7909(CpG-ODN組)活化TLR9的能力。詳細而言，HEK293-hTLR9/NF-κB-luc細胞株經誘導活化後會產生螢火蟲冷光報導基因(firefly luciferase，FLuc)，藉此可評估脂質複合體組-1~4以及CpG-ODN組誘導TLR9的活性。使用Rapid Detection of Firefly Luciferase Activity(購自Promega，產品編號E4550)搭配CelLytic M Cell Lysis Reagent(購自Merck KGaA，產品編號C2978)來偵測經脂質複合體組-1~4以及CpG-ODN組處理後的細胞內的報導基因活性分析。於誘導前兩天將接種於96孔洞盤的HEK293-hTLR9/NF-κB-luc細胞之細胞培養上清液移除，並加入含有不同誘導劑的完整細胞培養液，於細胞培養箱再培養6小時後，加入上述CelLytic M Cell Lysis Reagent蛋白質裂解液，且利用上述Rapid Detection of Firefly Luciferase Activity冷光報導基因試劑組分析細胞裂解液中報導基因活性。之後以GraphPad Prism生物統計軟體進行相關數據處理及分析，結果如第3圖所示。
如第3圖所示，實驗結果顯示CpG-ODN組的EC 50值大約為242 nM，脂質複合體組-1的EC 50值大約為18 nM，脂質複合體組-2的EC 50值大約為20 nM，脂質複合體組-3的EC 50值大約為9 nM，脂質複合體組-4的EC 50值大約為12 nM。相較於單獨使用的CpG寡脫氧核苷酸，配方不同的脂質複合體-1~4皆可大幅提升TLR9的活化能力(EC 50提升約10倍)。
實施例 4 ：脂質複合體活化細胞激素能力的評估
首先，使用Ficoll-Paque PREMIUM 1.077(購自GE Healthcare)將人類血液分離，經400 ×g離心40分鐘後分離出周邊血液單核細胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)，收集PBMC細胞後以DPBS緩衝液清洗離心，並以100 ×g離心10分鐘分離血小板，之後以1.5×10 6細胞數接種於48孔培養盤。接著，於培養盤中加入序列稀釋之不同濃度的CpG-7909(CpG-ODN組)或配方C1的脂質複合體(脂質複合體組)，經培養24小時後，收集上清液以Bio-Plex Pro™ Human Cytokine 27-plex Assay(購自Bio-rad)測定IFN-γ、IL-6的濃度變化。此外，以PBL VeriKine-HS Mouse IFN-α All Subtype ELISA Kit Product(購自PBL assay science，#42115)測定IFN-α濃度。
如第4A~4C圖所示，實驗結果顯示脂質複合體組在低濃度(例如，約10 nM)時便能促進人類PBMC細胞產生IL-6、IFN-γ，活化能力較CpG-ODN組強。此外，CpG-ODN組幾乎無法活化的IFN-α，於脂質複合體組亦有促進分泌的表現。由此可知，脂質複合體組可有效促進免疫抗癌相關的細胞激素分泌。
實施例 5 ：脂質複合體於活體之免疫抗癌效果的評估
將小鼠大腸癌細胞株CT26(購自ATCC)培養在添加有10%胎牛血清(FBS)的RPMI 1640培養基(購自Thermo Fisher Scientific)中，且置於37℃、5% CO 2的培養箱。將2×10 5細胞數的CT26細胞株接種於5~8週大的小鼠(雌性BALB/c小鼠，購自樂斯科生物科技公司)的右背皮下，當平均腫瘤體積為100~200 mm 3時，依照以下分組進行給藥：控制組、抗PD-1抗體組、CpG-ODN組、脂質複合體組(BIW)、抗PD-1抗體+CpG-ODN組、抗PD-1抗體+脂質複合體組(QW)、抗PD-1抗體+脂質複合體組(BIW)。
控制組一週兩次靜脈注射生理食鹽水，注射體積為100 μL；抗PD-1抗體組使用抗小鼠PD-1抗體(購自Bio X Cell，型號BE0146)，一週兩次腹腔注射，注射劑量為250 μg，注射體積為100 μL；CpG-ODN組使用CpG-7909，一周兩次靜脈注射，注射劑量為50 μg，注射體積為100 μL；脂質複合體組(BIW)使用配方C1的脂質複合體，一週兩次靜脈注射，注射劑量為50 μg，注射體積為100 μL；抗PD-1抗體+CpG-ODN組併用抗小鼠PD-1抗體以及CpG-7909，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，CpG-7909為一周兩次靜脈注射且注射劑量為50 μg、體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組(QW)併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C1的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為50 μg、體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組(BIW)併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C1的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，脂質複合體一週兩次靜脈注射且注射劑量為50 μg、體積為100 μL。給予藥物的期間為14天，每組皆使用6隻小鼠進行實驗(n=6)，每週量測2次腫瘤體積，結果如第5圖所示。此外，利用下列公式(A)可計算出腫瘤抑制率(tumor growth inhibition value，TGI) (1 − [(Tn)/(Cn)]) × 100%…式(A) ，其中Tn為第n天的處理組之腫瘤體積，Cn為第n天的控制組腫瘤體積。
表6
腫瘤抑制率(TGI) (第11~25天) (Mean ± SEM) (n=6)
控制組 --
抗PD-1抗體組 30 ± 11%
CpG-ODN組 40 ± 12%
脂質複合體組(BIW) 32 ± 22%
抗PD-1抗體+CpG-ODN組 38 ± 15%
抗PD-1抗體+脂質複合體組(QW) 78 ± 8%
抗PD-1抗體+脂質複合體組(BIW) 76 ± 18%
如第5圖以及表6所示，實驗結果顯示合併使用抗PD-1抗體以及脂質複合體的抗PD-1抗體+脂質複合體組(QW)以及抗PD-1抗體+脂質複合體組(BIW)，於同劑量下可發揮協同作用，具有更佳的腫瘤抑制效果(TGI)，且投藥頻率一週一次(QW)與一週兩次(BIW)對於藥效沒有顯著差異。
實施例 6 ：脂質複合體於活體之免疫抗癌效果的評估
實施例6評估不同配方的脂質複合體(不同的成分配比)以及降低給藥劑量對於免疫抗癌效果的影響。使用與實施例5相同的方法，將2×10 5細胞數的CT26細胞株接種於5~8週大的小鼠(雌性BALB/c小鼠，購自樂斯科生物科技公司)的右背皮下，當平均腫瘤體積為100~200 mm 3時，依照以下分組進行給藥：控制組、抗PD-1抗體+脂質複合體組-1、抗PD-1抗體+脂質複合體組-2、抗PD-1抗體+脂質複合體組-3。
控制組一週兩次靜脈注射生理食鹽水，注射體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組-1併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C10的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為15 μg、體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組-2併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C9的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為15 μg、體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組-3併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C8的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為15 μg、體積為100 μL。給予藥物的期間為14天，每組皆使用8隻小鼠進行實驗(n=8)，每週量測2次腫瘤體積，結果如第6圖所示。並且，計算各組別的腫瘤抑制率，結果如表7所示。
表7
腫瘤抑制率(TGI) (第11~25天) (Mean ± SEM) (n=8)
控制組 --
抗PD-1抗體+脂質複合體組-1 73 ± 12%
抗PD-1抗體+脂質複合體組-2 85 ± 14%
抗PD-1抗體+脂質複合體組-3 96 ± 9%
如第6圖以及表7所示，實驗結果顯示合併使用抗PD-1抗體以及不同配方的脂質複合體的抗PD-1抗體+脂質複合體組-1~3均具有良好的腫瘤抑制效果(TGI)，3組不同配方的脂質複合體的藥效沒有顯著差異。再者，與抗PD-1抗體合併使用時即便降低總給藥劑量，亦不會對腫瘤抑制效果產生影響，然而，值得注意的是，因為給藥劑量下降，可降低原有活性成分產生副作用的疑慮。
比較例 1 ：脂質複合體於活體之免疫抗癌效果的評估
比較例1評估不同配方的脂質複合體(不同的成分配比)以及降低給藥劑量對於免疫抗癌效果的影響。使用與實施例5相同的方法，將2×10 5細胞數的CT26細胞株接種於5~8週大的小鼠(雌性BALB/c小鼠，購自樂斯科生物科技公司)的右背皮下，當平均腫瘤體積為100~200 mm 3時，依照以下分組進行給藥：控制組、抗PD-1抗體組、抗PD-1抗體+脂質複合體組。
控制組一週兩次靜脈注射生理食鹽水，注射體積為100 μL；抗PD-1抗體組使用抗小鼠PD-1抗體(購自Bio X Cell，型號 BE0146)，一週兩次腹腔注射，注射劑量為250 μg，注射體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組併用抗小鼠PD-1抗體以及配方E2的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為15 μg。給予藥物的期間為24天，每組皆使用8隻小鼠進行實驗(n=8)，每週量測2次腫瘤體積，結果如第7圖所示。並且，計算各組別的腫瘤抑制率，結果如表8所示。
表8
腫瘤抑制率(TGI) (第10~34天) (Mean ± SEM) (n=8)
控制組 --
抗PD-1抗體組 41 ± 17%
抗PD-1抗體+脂質複合體組 54 ± 11%
如第7圖以及表8所示，實驗結果顯示相較於單獨使用抗PD-1抗體的抗PD-1抗體組，合併使用抗PD-1抗體以及的脂質複合體的抗PD-1抗體+脂質複合體組於統計數據上並未有顯著差異。由此可知，具有特定範圍內之成分配比的脂質複合體才能有效發揮免疫抗癌的效果。
實施例 7 ：脂質複合體於活體之免疫抗癌效果的評估
實施例7評估不同配方的脂質複合體(不同的種類的PEG脂質)對於免疫抗癌效果的影響。使用與實施例5相同的方法，將2×10 5細胞數的CT26細胞株接種於5~8週大的小鼠(雌性BALB/c小鼠，購自樂斯科生物科技公司)的右背皮下，當平均腫瘤體積為100~200 mm 3時，依照以下分組進行給藥：控制組、抗PD-1抗體+脂質複合體組-1、抗PD-1抗體+脂質複合體組-2。
控制組一週兩次靜脈注射生理食鹽水，注射體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組-1併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C8的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為15 μg、體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組-2併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C14的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為15 μg、體積為100 μL。給予藥物的期間為14天，每組皆使用8隻小鼠進行實驗(n=8)，每週量測2次腫瘤體積，結果如第8圖所示。並且，計算各組別的腫瘤抑制率，結果如表9所示。
表9
腫瘤抑制率(TGI) (第11~25天) (Mean ± SEM) (n=8)
控制組 --
抗PD-1抗體+脂質複合體組-1 (DSPE-PEG-2K) 98 ± 7%
抗PD-1抗體+脂質複合體組-2 (DMG-PEG-2K) 93± 5%
如第8圖以及表9所示，實驗結果顯示於CT26細胞株的同源腫瘤模式中，合併使用抗PD-1抗體以及不同配方的脂質複合體(不同種類的PEG脂質)的抗PD-1抗體+脂質複合體組-1~2均具有良好的腫瘤抑制效果(TGI)，使用DSPE-PEG-2K以及DMG-PEG-2K之不同配方的脂質複合體的藥效沒有顯著差異。
實施例 8 ：脂質複合體於活體之免疫抗癌效果的評估
實施例8評估不同配方的脂質複合體(分子量不同的PEG)對於免疫抗癌效果的影響。使用與實施例5相同的方法，將2×10 5細胞數的CT26細胞株接種於5~8週大的小鼠(雌性BALB/c小鼠，購自樂斯科生物科技公司)的右背皮下，當平均腫瘤體積為100~200 mm 3時，依照以下分組進行給藥：控制組、抗PD-1抗體+脂質複合體組-1、抗PD-1抗體+脂質複合體組-2。
控制組一週兩次靜脈注射生理食鹽水，注射體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組-1併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C11的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為15 μg、體積為100 μL；抗PD-1抗體+脂質複合體組-2併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C13的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，脂質複合體一週一次靜脈注射且注射劑量為15 μg、體積為100 μL。給予藥物的期間為14天，每組皆使用8隻小鼠進行實驗(n=8)，每週量測2次腫瘤體積，結果如第9圖所示。並且，計算各組別的腫瘤抑制率，結果如表10所示。
表10
腫瘤抑制率(TGI) (第11~25天) (Mean ± SEM) (n=8)
控制組 --
抗PD-1抗體+脂質複合體組-1 (DSPE-PEG-1K) 81 ± 25%
抗PD-1抗體+脂質複合體組-2 (DSPE-PEG-10K) 82± 21%
如第9圖以及表10所示，實驗結果顯示於CT26細胞株的同源腫瘤模式中，合併使用抗PD-1抗體以及不同配方的脂質複合體(分子量不同的PEG，即長度不同的PEG分子)的抗PD-1抗體+脂質複合體組-1~2均具有良好的腫瘤抑制效果(TGI)，使用DSPE-PEG-1K以及DSPE-PEG-10K之不同配方的脂質複合體的藥效沒有顯著差異。
實施例 9 ：脂質複合體於活體之免疫抗癌效果的評估
實施例9評估脂質複合體對於腫瘤的專一性以及記憶性。將小鼠大腸癌細胞株CT26(購自ATCC)培養在添加有10%胎牛血清(FBS)的RPMI 1640培養基(購自Thermo Fisher Scientific)中，以及將鼠源乳癌細胞株4T1(購自ATCC)培養在添加有10%胎牛血清(FBS)的RPMI 1640培養基中，且置於37℃、5% CO 2的培養箱。之後，將2×10 5細胞數的CT26細胞株接種於5~8週大的小鼠(雌性BALB/c小鼠，購自樂斯科生物科技公司)的右背皮下，當平均腫瘤體積為100~200 mm 3時，依照以下分組進行給藥：抗PD-1抗體+脂質複合體組-1、抗PD-1抗體+脂質複合體組-2。
抗PD-1抗體+脂質複合體-1~2為兩隻小鼠分別併用抗小鼠PD-1抗體以及配方C1的脂質複合體，其中抗PD-1抗體為一週兩次腹腔注射且注射劑量為250 μg、體積為100 μL，脂質複合體為一週兩次靜脈注射且注射劑量為50 μg、體積為100 μL。給予藥物的期間為14天(第11~25天)，每組皆使用2隻小鼠進行實驗(n=2)，每週量測1~2次腫瘤體積。此外，於第81天重新接種CT26細胞株於完全緩解的小鼠以及正常的小鼠(作為對照組，n=5)中，並且於第117天接種4T1細胞於完全緩解小鼠(n=2)。
如第10圖所示，實驗結果顯示合併使用抗PD-1抗體以及脂質複合體的抗PD-1抗體+脂質複合體-1~2在投藥之後，可以使得腫瘤完全緩解，並且腫瘤完全緩解(tumor-free)小鼠於再次重新接種小鼠大腸癌細胞株CT26之後仍無腫瘤生長的情形(n=2)，相較之下，正常小鼠(對照組)於接種CT26細胞株後形成腫瘤(n=5)。此外，於前述完全緩解小鼠另外接種不同腫瘤細胞株(小鼠乳癌細胞株4T1)時腫瘤則可生長(n=2)。由此可知，合併使用抗PD-1抗體以及脂質複合體對於相同種類的腫瘤具有專一的免疫記憶性，於臨床應用上可有效降低腫瘤復發的機率。
實施例 10 ：脂質複合體活化 TLR9 能力的評估
實施例10評估搭載不同類型的CpG寡脫氧核苷酸(CpG-ODN)的脂質複合體對於活化TLR9能力的影響。實施例10的實驗方法與實施例2大致相似，但於實施例10中是使用表現小鼠TLR9的HEK-Blue™ mTLR9細胞株(購自InvivoGen，產品編號hkb-mtlr9)評估配方C20的脂質複合體(脂質複合體組)以及單獨CpG-30-PS(CpG-ODN組)活化TLR9的能力。
如第11圖所示，實驗結果顯示CpG-ODN組的EC 50值大約為419 nM，脂質複合體組的EC 50值大約為9 nM。相較於單獨使用的CpG寡脫氧核苷酸，搭載不同類型的CpG寡脫氧核苷酸的脂質複合體亦可大幅提升TLR9的活化能力(EC 50提升約45倍)。
實施例 11 ：脂質複合體活化細胞激素能力的評估
實施例11評估搭載不同類型的CpG寡脫氧核苷酸(CpG-ODN)的脂質複合體對於活化TLR9能力的影響。實施例11的實驗方法與實施例4大致相似，但於實施例11中使用的樣品為CpG-30-PS(CpG-ODN組)以及配方C20的脂質複合體(脂質複合體組)。
如第12A~12B圖所示，實驗結果顯示脂質複合體組在低濃度(例如，約10 nM)時便能促進人類PBMC細胞產生IL-6、IFN-γ，活化能力較單獨CpG-30-PS(CpG-ODN組)強。因此，搭載不同類型的CpG寡脫氧核苷酸的脂質複合體亦可有效促進免疫抗癌相關的細胞激素分泌。
實施例 12 ：脂質複合體的安全性評估
實施例12是用於評估脂質複合體的PEG脂質的含量以及免疫刺激核酸類藥物的含量對於配方安全性的影響。以BALB/c小鼠(購自樂斯科生物科技公司)進行重複劑量毒性試驗，每周一次靜脈給藥，給予藥物的期間共14天，小鼠於試驗過程中進行秤重以及臨床觀察。實驗依照以下分組進行給藥：空白對照組、脂質複合體組-1、脂質複合體組-2、脂質複合體組-3、脂質複合體組-4。
控制組一週一次靜脈注射生理食鹽水，注射體積為100 μL；脂質複合體組-1使用配方C15，注射劑量為50 μg，注射體積為100 μL；脂質複合體組-2使用配方C2，注射劑量為50 μg，注射體積為100 μL；脂質複合體組-3使用配方C9，注射劑量為15 μg，注射體積為100 μL；脂質複合體組-4使用配方C9，注射劑量為5 μg，注射體積為100 μL。給予藥物的期間為11天，每組皆使用5隻小鼠進行實驗(n=5)，結果如第13A~13B圖所示。
如第13A~13B圖所示，脂質複合體組-1在給藥第2天時體重減輕約14%，且有兩隻小鼠死亡。其餘小鼠進行犧牲剖檢採樣，發現肺臟實質化、胸腔積水、肝臟小葉間隔明顯、部分小鼠未進食等不良反應。由此可知，於脂質複合體配方中PEG脂質的含量對於安全性有很大的影響，因此，脂質複合體的組成應包含PEG脂質。
承前述，本揭露實施例提供的新型態核酸藥物複合體結合CpG寡核苷酸序列與抗PD-L1適體，其具有腫瘤標靶與免疫檢查點阻斷活性，可增加核酸藥物複合體於腫瘤的累積與腫瘤微環境的免疫細胞毒殺效果，並且具有刺激多種免疫細胞活化的能力，可增加腫瘤微環境的免疫細胞活化與聚集。此外，本揭露實施例提供的核酸藥物複合體具有比單純混用CpG寡核苷酸以及抗PD-L1適體更佳的抗腫瘤藥效。
承前述，本揭露實施例提供的免疫刺激性脂質複合體，包含具有特定組成的脂質體以及與脂質體複合的免疫刺激核酸類藥物，可以系統性的給藥方式被施用。脂質複合體可以改善免疫刺激核酸類藥物的穩定性較差以及組織曝藥量不足的問題，提高藥物的專一性免疫活化作用，也能夠延長單劑藥物之作用時間，減少藥物所引發的系統性免疫副作用。再者，根據本揭露一些實施例，將免疫刺激性脂質複合體與現行免疫檢查點抑制劑合併使用，可發揮協同作用，進一步提升癌症免疫療的療效。
雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。再者，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
無。
第1圖顯示本揭露一實施例中，於注射CpG寡脫氧核苷酸以及免疫刺激性脂質複合體後，小鼠組織內的CpG寡脫氧核苷酸的濃度測量結果。CpG-ODN組：以50 μg/小鼠、100 μL/小鼠單一劑量靜脈注射CpG-7909寡脫氧核苷酸於小鼠；脂質複合體組：以50 μg/小鼠、100 μL/小鼠單一劑量靜脈注射配方F12複合帶放射線標定的CpG-7909的脂質複合體於小鼠。 第2圖顯示本揭露一實施例中，表現人類TLR9的HEK-Blue™ hTLR9細胞株經不同濃度的CpG寡脫氧核苷酸以及免疫刺激性脂質複合體處理之後產生的SEAP的相對冷光值(relative light unit，RLU)結果。CpG-ODN組：經CpG-7909寡脫氧核苷酸處理的細胞組，EC 50約為485 nM；脂質複合體組：經配方C1的脂質複合體處理的細胞組，EC 50約為46 nM。 第3圖顯示本揭露一實施例中，表現人類TLR9的HEK293-hTLR9/NF-κB-luc細胞株經不同濃度的CpG寡脫氧核苷酸以及免疫刺激性脂質複合體處理之後產生的FLuc的相對冷光值(RLU)結果。CpG-ODN組：經CpG-7909寡脫氧核苷酸處理的細胞組，EC 50約為242 nM；脂質複合體組-1：經配方C1 的脂質複合體處理的細胞組，EC 50約為18 nM；脂質複合體組-2：經配方C3的脂質複合體處理的細胞組，EC 50約為20 nM；脂質複合體組-3：經配方C2的脂質複合體處理的細胞組，EC 50約為9 nM；脂質複合體組-4：經配方C6的脂質複合體處理的細胞組，EC 50約為12 nM。 第4A~4C圖分別顯示本揭露一實施例中，周邊血液單核細胞(PBMC)經不同濃度的CpG寡脫氧核苷酸以及免疫刺激性脂質複合體處理之後產生的IFN-α、IL-6、IFN-γ的濃度變化。控制組：10 mM Tris buffer，pH 7.5；CpG-ODN組：經CpG-7909寡脫氧核苷酸處理的PBMC組；脂質複合體組：經配方C1的脂質複合體處理的PBMC組。 第5圖顯示本揭露一實施例中，接種CT26腫瘤細胞株的小鼠在給藥之後的腫瘤體積變化。控制組：一週兩次靜脈注射生理食鹽水；抗PD-1抗體組：一週兩次腹腔注射抗小鼠PD-1抗體(250μg/小鼠)；CpG-ODN組：一周兩次靜脈注射CpG-7909(50μg/小鼠)；脂質複合體組(BIW)：一週兩次靜脈注射配方C1的脂質複合體(50μg/小鼠)；抗PD-1抗體+CpG-ODN組：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一周兩次靜脈注射CpG-7909(50μg/小鼠)；抗PD-1抗體+脂質複合體組(QW)：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一週一次靜脈注射配方C1的脂質複合體(50μg/小鼠)；抗PD-1抗體+脂質複合體組(BIW)：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一週兩次靜脈注射配方C1的脂質複合體(50μg/小鼠)。 第6圖顯示本揭露一實施例中，接種CT26腫瘤細胞株的小鼠在給藥之後的腫瘤體積變化。控制組：一週兩次靜脈注射生理食鹽水；抗PD-1抗體+脂質複合體組-1：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一週兩次靜脈注射配方C10的脂質複合體(15 μg/小鼠)；抗PD-1抗體+脂質複合體組-2：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一週兩次靜脈注射配方C9的脂質複合體(15 μg/小鼠)；抗PD-1抗體+脂質複合體組-3：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一週兩次靜脈注射配方C8的脂質複合體(15 μg/小鼠)。 第7圖顯示本揭露一比較例中，接種CT26腫瘤細胞株的小鼠在給藥之後的腫瘤體積變化。控制組：一週兩次靜脈注射生理食鹽水；抗PD-1抗體組：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250 μg/小鼠)；抗PD-1抗體+脂質複合體組：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250 μg/小鼠)以及一週一次靜脈注射配方E2的脂質複合體(15 μg/小鼠)。 第8圖顯示本揭露一實施例中，接種CT26腫瘤細胞株的小鼠在給藥之後的腫瘤體積變化。控制組：一週兩次靜脈注射生理食鹽水；抗PD-1抗體+脂質複合體組-1：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250 μg/小鼠)以及一週一次靜脈注射配方C8的脂質複合體(15 μg/小鼠)；抗PD-1抗體+脂質複合體組-2：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250 μg/小鼠)以及一週一次靜脈注射配方C14的脂質複合體(15 μg/小鼠)。 第9圖顯示本揭露一實施例中，接種CT26腫瘤細胞株的小鼠在給藥之後的腫瘤體積變化。控制組：一週兩次靜脈注射生理食鹽水；抗PD-1抗體+脂質複合體組-1：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一週一次靜脈注射配方C11的脂質複合體(15 μg/小鼠)；抗PD-1抗體+脂質複合體組-2：一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一週一次靜脈注射配方C13的脂質複合體(15 μg/小鼠)。 第10圖顯示本揭露一實施例中，接種CT26腫瘤細胞株的小鼠在給藥之後的腫瘤體積變化。抗PD-1抗體+脂質複合體-1以及抗PD-1抗體+脂質複合體-2：對兩隻小鼠分別進行一週兩次腹腔注射抗PD-1抗體(250μg/小鼠)以及一週兩次靜脈注射配方C1的脂質複合體(50 μg/小鼠)，給予藥物的期間為14天(第11~25天)；對照組：於第81天重新接種CT26細胞株於正常的小鼠。 第11圖顯示本揭露一實施例中，表現小鼠TLR9的HEK-Blue™ mTLR9細胞株經不同濃度的CpG寡脫氧核苷酸以及免疫刺激性脂質複合體處理之後產生的SEAP的相對冷光值(RLU)結果。CpG-ODN組：經CpG-30-PS寡脫氧核苷酸處理的細胞組，EC 50約為419 nM；脂質複合體組：經配方C20的脂質複合體處理的細胞組，EC 50約為9 nM。 第12A~12B圖分別顯示本揭露一實施例中，周邊血液單核細胞(PBMC)經不同濃度的CpG寡脫氧核苷酸以及免疫刺激性脂質複合體處理之後產生的IL-6、IFN-γ的濃度變化。控制組：10 mM Tris biffer，pH 7.5；CpG-ODN組：經CpG-30-PS寡脫氧核苷酸的PBMC組；脂質複合體組：經配方C20的脂質複合體處理的PBMC組。 第13A~13B圖顯示本揭露一實施例中，小鼠在給藥之後的體重變化。控制組：一週兩次靜脈注射生理食鹽水；脂質複合體組-1：一週一次靜脈注射配方C15的脂質複合體(50 μg/小鼠)；脂質複合體組-2：一週一次靜脈注射配方C2的脂質複合體(50 μg/小鼠)；脂質複合體組-3：一週一次靜脈注射配方C9的脂質複合體(15 μg/小鼠)；脂質複合體組-4：一週一次靜脈注射配方C19的脂質複合體(5 μg/小鼠)。
Figure 12_A0101_SEQ_0001
Figure 12_A0101_SEQ_0002

Claims (19)

  1. 一種免疫刺激性脂質複合體，包括： 一脂質體；以及 至少一免疫刺激核酸類藥物，與該脂質體複合； 其中，該脂質體包括40至85莫耳百分比之陽離子脂質、10至50莫耳百分比之膽固醇、以及0.001至20莫耳百分比之經修飾的聚乙二醇(PEG)脂質。
  2. 如請求項1之免疫刺激性脂質複合體，其中該免疫刺激核酸類藥物包括CpG寡脫氧核苷酸(CpG-ODN)、小分子干擾核糖核苷酸(siRNA)、微小核糖核苷酸(miRNA)或前述之組合。
  3. 如請求項1之免疫刺激性脂質複合體，其中該陽離子脂質包括1,2-二油醯基-3-三甲銨丙烷(DOTAP)、1,2-二-O-十八烯基-3-三甲銨丙烷(DOTMA)、雙十二烷基二甲基溴化銨(DDAB)、1,2-二油醯基氧基-3-二甲銨丙烷(DODMA)、脂質GL67(Genzyme Lipid 67)、乙基磷酸膽鹼(ethyl PC)、3-β-[Ν-(N’,N’-二甲基氨基乙基)]胺甲醯基(DC-cholesterol)、前述各陽離子脂質的衍生物或前述陽離子脂質及其衍生物之組合。
  4. 如請求項1之免疫刺激性脂質複合體，其中該經修飾之PEG脂質包括DSPE-PEG脂質、DMG-PEG脂質或前述之組合。
  5. 如請求項4之免疫刺激性脂質複合體，其中該DSPE-PEG脂質以及該DMG-PEG脂質的PEG平均分子量為500至15000 Da。
  6. 如請求項4之免疫刺激性脂質複合體，其中該DSPE-PEG脂質以及該DMG-PEG脂質的PEG末端官能基包括胺基(NH 2)或馬來醯亞胺基(maleimide)。
  7. 如請求項1之免疫刺激性脂質複合體，其粒徑範圍為50奈米至350奈米。
  8. 如請求項1之免疫刺激性脂質複合體，其聚合物分散性指數(polymer dispersity index，PDI)小於0.4。
  9. 一種如請求項1至8中任一項之免疫刺激性脂質複合體的用途，其係用於製備治療癌症之藥物。
  10. 如請求項9之免疫刺激性脂質複合體的用途，其中該癌症包括結腸癌、乳癌、肺癌、胰臟癌、肝癌、胃癌、食道癌、頭頸部鱗狀細胞癌、前列腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、膽囊癌、腎癌、血癌、大腸癌、多發性骨髓瘤、卵巢癌、子宮頸癌或神經膠質瘤。
  11. 如請求項9之免疫刺激性脂質複合體的用途，其中該藥物施用於個體之方式包括靜脈(intravenous)注射、皮下(subcutaneous)注射、肌肉(intramuscular injection)注射或吸入劑。
  12. 如請求項9之免疫刺激性脂質複合體的用途，其中該免疫刺激性脂質複合體係與一免疫檢查點抑制劑合併使用，且該免疫檢查點抑制劑包括抗PD-1/PD-L1抗體、抗CTLA-4抗體或前述之組合。
  13. 一種醫藥組合物，包括如請求項1至8中任一項之免疫刺激性脂質複合體。
  14. 如請求項13之醫藥組合物，更包括一免疫檢查點抑制劑，其係與該免疫刺激性脂質複合體合併使用，其中該免疫檢查點抑制劑包括抗PD-1/PD-L1抗體、抗CTLA-4抗體或前述之組合。
  15. 如請求項13之醫藥組合物，更包括一醫藥上可接受之載體。
  16. 一種如請求項13之醫藥組合物的用途，其係用於製備治療癌症之藥物。
  17. 如請求項16之醫藥組合物的用途，其中該癌症包括結腸癌、乳癌、肺癌、胰臟癌、肝癌、胃癌、食道癌、頭頸部鱗狀細胞癌、前列腺癌、膀胱癌、淋巴瘤、膽囊癌、腎癌、血癌、大腸癌、多發性骨髓瘤、卵巢癌、子宮頸癌或神經膠質瘤。
  18. 如請求項16之醫藥組合物的用途，其施用於個體之方式包括靜脈(intravenous)注射、皮下(subcutaneous)注射、肌肉(intramuscular injection)注射或吸入劑。
  19. 一種套組，包括如請求項13之醫藥組合物。
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