本发明专利技术涉及靶向纳米载体——也称为纳米药物——以及优先或主动地将用于基因转移或基因组编辑的工具(即，质粒或限制性内切酶——例如锌指核酸酶、CRISPR/Cas系统、或TALEN)或者用于基因沉默或基因表达的转录后调控的工具(即，微RNA、siRNA、mRNA、反义寡核苷酸、或正义寡核苷酸)靶向并且递送至一系列哺乳动物细胞种类的方法。细胞特异性靶向通过使用特征在于适合的靶向锚的纳米载体来实现，这些靶向锚具有靶向部分，该靶向部分可以是碳水化合物、抗体或抗体片段、非抗体蛋白衍生物、适体、脂蛋白或其片段、肽聚糖、脂多糖或其片段、或者CpG DNA。此类靶向锚可以包括或可以不包括聚合间隔物，如聚乙二醇。纳米药物应使得能够经由不同应用途径治疗性地解决一系列哺乳动物疾病实体。这些适应症包括恶性疾病、自身免疫性疾病、遗传性障碍、代谢障碍、或传染性疾病。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基因治疗的靶向药物递送的靶向纳米载体
本专利技术涉及医学领域，并且具体地涉及通过纳米载体将基因治疗剂靶向递送至受一系列疾病实体影响的哺乳动物细胞，这些疾病实体可以通过这种治疗性干预得以治疗或治愈。
技术介绍
生物活性分子靶向递送至哺乳动物细胞(如癌细胞)仍然面临许多障碍的挑战，特别是在体内。这些障碍包括(a)递送载体的组成、功能特征及稳定性，(b)包装具有治疗显著性浓度的生物活性分子，(c)在体内靶向希望的患病细胞，(d)克服不同细胞内屏障并成功向胞内靶标递送治疗浓度的生物活性分子，(e)避开宿主免疫系统的一系列成分，例如抗体、补体因子和巨噬细胞，这些成分可能会在递送载体到达其靶标之前将其破坏，(f)穿过血管壁的内皮屏障，特别是在肿瘤块的位置，(g)迁移通过若干层细胞，从而到达靶标(例如，已知实体瘤是包含肿瘤细胞和正常细胞二者的组织化结构；因此，递送载体必须穿过若干层正常细胞以接近恶性细胞)，(h)迁移通过填充细胞之间的空间的胞外基质(ECM)，胞外基质由糖蛋白、硫酸化糖胺聚糖、透明质酸、蛋白多糖和胶原组成，并且因此阻碍递送系统的运输，和(i)解决细胞微环境中的高间质性高血压(即血管外升高的液体静压力)，这可能限制生物活性分子接近其作用部位。已经提出了许多不同的递送载体用于核酸和药物二者的递送，包括病毒载体、非病毒非生命载体以及非病毒的生命载体。非病毒非生命载体已适用于核酸和药物二者的递送。其他两种类型的载体已经主要适用于核酸的递送。相似地,所有这些载体都有优点以及缺点。非病毒非生命载体(运载体)的实例有阳离子聚合物(多聚复合物)、阳离子脂质(脂质体、脂质复合物)和合成纳米粒子(纳米复合物)。它们比病毒载体更通用，并且提供若干明显的优点，因为它们的分子组成可以被控制，制造与分析此类载体相当简单，它们可以适应于一系列转基因的大小，并且它们的免疫原性更低。然而，非病毒非生命载体的基因递送效率显著低于病毒载体。需要至少106个质粒拷贝来转染单个细胞，其中大约102-104个拷贝实际上到达细胞核以进行转基因表达(Feigner等人，1989；James等人，2000；Tachibana等人，2002)。这种低效率是由于非病毒非生命载体无法克服在给药部位与靶细胞的细胞核中的定位之间所遇到的大量挑战，包括(a)DNA及其递送载体在细胞外间隙的物理和化学稳定性，(b)通过胞吞作用的细胞摄取，(c)在运输到溶酶体和胞质运输之前从内体区室逃逸，以及(d)用于转录的质粒的核定位。纳米技术的发展带来了许多科学领域的革命性的前景，其中是通过引入了在纳米尺度上操作不同材料的可能性，从而赋予在诸如基于细胞的治疗或诊断领域具有不同应用的各种结构。纳米载体代表纳米技术研究中产生的副产物之一。大量纳米粒子已被开发出来，包括碳纳米管、聚合物载体、树枝状聚合物、金属粒子(例如金纳米壳)和基于脂质的粒子(例如脂质体)(PeerD等人，NatNanotech[自然纳米技术]2007；2:751-60)。在所有提及的粒子中，脂质体是目前用于药物递送的最先进的系统之一，已有若干种批准用于临床使用的配制品(WangAZ等人，AnnuRevMed[医学年评]2012；63:185-98)。脂质体为囊泡状组织化结构，即磷脂膜双分子层包围着内部水性核心(Allen，1998)。这些系统的成功是由于其具有生物相容的且可生物降解的组成，该组成进一步使得能够将亲水性试剂封装于内部水性核心中、将疏水性药物封装于膜双分子层中或将两亲剂封装于两个区室中，从而保护它们免于降解(AllenTM，Drugs[药物]1998；56:747-56；WangAZ等人，AnnuRevMed[医学年评]2012；63:185-98)。另外，脂质体改变了封装药物的药物代谢动力学和体内分布特征(AllenTM，Drugs[药物]1998，56:747-56)。在调理素作用之后，“第一代”脂质体配制品呈现出快速的血液清除率以及在单核巨噬细胞系统(MPS)内的累积(ImmordinoML等人，IntJNanomedicine[国际纳米医学杂志]2006；1:297-315；WangAZ等人，AnnuRevMed[医学年评]2012；63:185-98)。通过调整脂质组成，并且尤其是通过将聚-(乙二醇))——“PEG”合并到脂质体的表面上，长循环脂质体作为“第二代”随后出现。PEG在粒子周围构建“亲水云”，从而使通过MPS的调理素作用过程和清除率最小化，提供称为脂质体的技术(ImmordinoML等人，IntJNanomedicine[国际纳米医学杂志]2006；1:297-315)。对于其他粒子也应用相同的策略，以增加其血液循环时间。然而，被动靶向并不能解决特定药物递送的问题。为了规避这种限制，实际上技术人员可以进一步使用内化的靶向部分改变纳米粒子表面(PeerD.等人，NatNanotech[自然纳米技术]2007；2:751-60；WangAZ等人，AnnuRevMed[医学年评]2012；63:185-98)。已经使用了若干种靶向部分，包括抗体、Fab’和F(ab’)2片段、适体、小肽或纳米抗体，其中,它们在细胞表面识别(过度)表达的受体并促进纳米粒子的活性内化(PeerD等人，NatNanotech[自然纳米技术]2007；2:751-60)。例如，Gao等人使用RGD肽来促进用于肿瘤荧光成像的量子点的靶向递送(GaoJ等人，BioconjChem[生物共轭化学]2010；21:604-9)。尽管增加了在靶细胞(体外)中的药物积累，但胞内递送并不一定保证生物利用度的提高，因为(具体功能活性的)药物必须从内体区室逃逸。癌症是靶向治疗的主要实例。排名仅次于心血管疾病，癌症是全球第二大死因。除了其他治疗选择，恶性肿瘤也通过化学疗法进行治疗。然而，这些侵蚀性试剂也影响快速增殖的健康旁邻细胞。因此，化学治疗药的毒性与多药耐药性发展需要安全有效的靶向治疗。Perez-Herrero和Fernandez-Medarde最近回顾说，这些靶向策略使得能够特异性地将化学治疗剂递送到肿瘤，从而避开正常的健康组织，减少全身性毒性，保护药物免于降解，并增加其半衰期、溶解度连同减少肾清除。迄今为止，市场上已经有两种聚合物-蛋白质共轭物、五种脂质体配制品和一种高分子纳米粒子。然而，由于这些新的靶向治疗具有许多优点，大量临床试验正在进行中(Pérez-HerreroE和Fernández-MedardeA.EurJPharmBiopharm[欧洲制药学与生物制药学杂志]2015年3月23日)。“经典”癌症治疗的改进只能对患者生存期产生适度的影响。到目前为止，核酸的细胞靶向递送仍是一个挑战。这主要是由于核酸低效递送至细胞和细胞核中，事实上，这是靶向药物递送的主题。Grunwald和Ulbert最近讨论了通过物理手段克服该问题的技术，例如体内电穿孔和与佐剂的共同给药(GrunwaldT和UlbertS.，ClinExpVaccineRes[临床试验疫苗研究]2015)。其他用于改进的努力在于升级质粒DNA的生产与纯化方法(XenopoulosA和PattnaikP.，ExpertRevVaccine本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米载体，其包含一种药物和一种对于哺乳动物受试者的细胞种类特异的靶向锚，其中该药物是一种用于基因组编辑、基因组沉默或基因表达的转录后调控的基因治疗工具，所述工具选自质粒、人工改造的限制性内切酶、特异性编码大范围核酸酶的质粒、或者用于转录基因调控或转录后基因调控的工具，该调控用于优先将药物递送至细胞种类的方法，以治疗性地解决选自以下的哺乳动物疾病实体：恶性疾病、自身免疫性疾病、遗传性障碍、代谢障碍、或传染性疾病。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.29 EP 15165736.8;2015.07.29 EP 15002246.51.一种纳米载体，其包含一种药物和一种对于哺乳动物受试者的细胞种类特异的靶向锚，其中该药物是一种用于基因组编辑、基因组沉默或基因表达的转录后调控的基因治疗工具，所述工具选自质粒、人工改造的限制性内切酶、特异性编码大范围核酸酶的质粒、或者用于转录基因调控或转录后基因调控的工具，该调控用于优先将药物递送至细胞种类的方法，以治疗性地解决选自以下的哺乳动物疾病实体：恶性疾病、自身免疫性疾病、遗传性障碍、代谢障碍、或传染性疾病。2.用于如权利要求1所述的用途的纳米载体，其中该人工改造的限制性内切酶是锌指核酸酶(ZFN)、CRISPR/Cas系统、类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)、或大范围核酸酶。3.用于如权利要求1或2所述的用途的纳米载体，其中用于转录基因调控或转录后基因调控的工具是siRNA、微RNA、mRNA、反义寡核苷酸、或正义寡核苷酸。4.用于如权利要求1所述的用途的纳米载体，其中该质粒在整合入宿主细胞基因组时抑或在染色体外时表达基因，因此导致肽或蛋白基因产物的翻译。5.用于如权利要求1-4中任一项所述的用途的纳米载体，其中该细胞种类选自下组，该组由以下各项组成：干细胞、骨髓抗原呈递细胞、非骨髓抗原呈递细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、先天性免疫系统的自然杀伤(NK)细胞、神经胶质细胞、肝细胞、肺泡细胞、肌细胞、神经元、角质形成细胞、成纤维细胞、软骨细胞、外分泌腺细胞、内分泌腺细胞、内皮细胞、上皮细胞、或者由健康的干细胞或体细胞经恶性退行性变产生的恶性细胞。6.用于如权利要求1-5中任一项所述的用途的纳米载体，其中该纳米载体是基于脂质的纳米载体或基于非脂质的纳米载体。7.用于如权利要求6所述的用途的纳米载体，其中该基于脂质的纳米载体是脂质体、脂质复合物、或微团。8.用于如权利要求6所述的用途的纳米载体，其中该基于非脂质的纳米载体是合成高分子纳米粒子、树枝状聚合物、碳纳米管、或胶体金纳米粒子。9.用于如权利要求8所述的用途的纳米载体，其中该高分子纳米粒子是聚(D,L-乳酸-乙醇酸共聚物)纳米粒子。10.用于如权利要求1-9中任一项所述的用途的纳米载体，其中该靶向锚包含脂质锚部分和靶向部分。11.用于如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·福尔克，罗伯特·基泽勒，
申请(专利权)人：罗得靶点生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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