聚合物结合疫苗制造技术

提供了单体和共聚物，所述单体和共聚物实现靶向抗原呈递细胞(APC)和活化APC上的toll样受体(TLR)两者。在一些实施方案中，除了活化TLR之外，所述组合物和方法还涉及靶向APC上的甘露糖受体的聚合物。然后这些物质可与蛋白质抗原结合以有效地将抗原靶向DC并同时诱导有效T细胞活化所必需的共刺激分子的上调。如通过共刺激分子的表面表达和促炎细胞因子的释放所测量的，该共聚物是比用于聚合物制剂中的单体形式的TLR激动剂更为有效的DC活化剂。本公开的方面涉及利用本文所述的化合物、共聚物和组合物治疗疾病的新化合物、方法和组合物。

Polymer conjugate vaccine

Monomers and copolymers are provided for targeting antigen presenting cells (APCs) and activating Toll-like receptors (TLRs) on APCs. In some implementations, in addition to activating TLR, the compositions and methods also involve polymers targeting mannose receptors on APCs. These substances can then bind to protein antigens to effectively target DC and induce up-regulation of costimulatory molecules necessary for effective T cell activation. As measured by surface expression of costimulatory molecules and release of pro-inflammatory cytokines, the copolymer is a more effective DC activator than monomer TLR agonists used in polymer formulations. Aspects of the present disclosure relate to novel compounds, methods and compositions for the treatment of diseases using the compounds, copolymers and compositions described herein.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物结合疫苗相关申请的交叉引用本申请要求2015年9月29日提交的美国临时专利申请第62/234352号的优先权权益，其整体通过引用并入本文。
技术介绍
1.
本专利技术一般涉及药物领域。更具体地，其涉及与抗原结合以增加树突细胞(DC)中的抗原摄取和活化的Toll-配体受体(TLR)激动剂-抗原呈递细胞(APC)靶向分子。2.专利技术背景有效亚单位疫苗研发的两大挑战是将未经修饰的重组蛋白抗原靶向至树突细胞(DC)的能力以及有效增强对靶向抗原的免疫应答的无毒DC活化佐剂的鉴定能力。将抗原靶向至专职抗原呈递细胞(APC)上的表面受体代表了用于改善APC的抗原呈递并因此提高亚单位疫苗功效的有吸引力的方法。将抗原靶向至APC的递送策略优选靶向在APC表面上大量表达的受体，以及在含有抗原加工装置元件的细胞内区室中以原生形式释放这些抗原。甘露糖受体(MR)和其他C型凝集素受体富集在APC上，并设计用于内化抗原，对其进行处理并在主要组织相容性复合物(MHCI和MHCII)分子上展示内化抗原。尽管靶向APC上的MR、特别是树突细胞(DC)增加了对这些抗原的抗原呈递和免疫应答，但清楚的是，以细胞活化佐剂形式的其他信号优选与MR靶向策略组合以用于诱导稳定的持续免疫应答。将佐剂包含在亚单位疫苗制剂中可以通过诱导未成熟DC的成熟来改善疫苗诱导的保护，这导致T细胞极化所必需的促炎和共刺激分子的产生和表面表达。DC活化通过Toll样受体(TLR)来引发，Toll样受体识别对感染原特异性的病原体相关的分子模式。最近的疫苗研发集中在将TLR配体如细菌和病毒DNA、细菌蛋白和合成小分子整合到亚单位疫苗的制剂中。鉴于其相对容易生产和低毒性，被称为咪唑并喹啉的小分子TLR-7和TLR-8配体克服了使用病毒和细菌衍生的材料作为疫苗佐剂的一些挑战。然而，目前咪唑并喹啉的疏水性和相对低的活性限制了它们在疫苗制剂中的应用，并且因此非常需要设计更有效的咪唑并喹啉及其递送的新策略。
技术实现思路
本公开通过提供新型TLR分子和由靶向APC上的甘露糖受体(MR)的单体和通过活化Toll样受体作为佐剂起作用的第二单体组成的新型共聚物来满足本领域的上述需要。然后可以将这些与蛋白质抗原结合以有效地将抗原靶向至DC并同时诱导有效T细胞活化所必需的共刺激分子的上调。如本申请实施例中所示，如通过共刺激分子的表面表达和促炎细胞因子的释放所测量的，与用于聚合物配方中的TLR激动剂的单体形式相比，该共聚物是更为有效的DC活化剂。本公开的一些方面涉及用于治疗疾病的新型化合物、方法和组合物。在一个实施方案中，公开了具有结构(I)的共聚物：其中A包括结合抗原呈递细胞(APC)甘露糖受体的至少一个基团；Z包括至少一种Toll样受体(TLR)激动剂；W和Y各自独立地为聚合物的单体单元；m为1至100000、5至50000、5至10000、5至1000、10至500。在一些实施方案中，m为10至150，且p为1至100000、1至50000、1至10000、1至1000、1至100、1至50和1至20。应当理解，m和p是整数。在一个方面，A是可以衍生自甘露糖和N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺的含甘露糖的化合物。在共聚物(I)的另一方面，Z具有通式结构(II)：其中X是结合到TLR激动剂和Y的连接基。X可以是杂原子、脂肪族基团、经取代的脂肪族基团、烷氧基、杂烷基、经取代杂烷基、芳基、经取代的芳基、苄基、经取代的苄基、杂芳基、经取代的杂芳基、其任意组合或共价键。在特定的方面，TLR激动剂是TLR7激动剂、TLR8激动剂、TLR7/8激动剂或其任意组合，且TLR激动剂具有通式结构(III)：其中R1和R2各自独立地为氢原子、卤素、烷基、经取代的烷基、杂烷基、经取代的杂烷基、环烷基、经取代的环烷基、杂环烷基、经取代的杂环烷基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基和烷氧基烷氧基烷基、氨基或羟基。在一个方面，R2是游离胺(-NH2)且R1是烷基或烷氧基，并且优选烷氧基烷基是乙氧基甲基(-CH2OCH2CH3)。在一个实例中，X(结构(II))是经取代的苄基并且Z为：在另一个实例中，X是经取代的苄基并且Z为：在结构(III)的TLR激动剂的另一个方面，R2是游离胺(-NH2)并且R1是C1至C6烷基，优选正丁基。在一个实例中，X是经取代的杂烷基，并且Z为：其中q为约1至100、约1至50、约2至20，并且优选约2至9。在另一个实施方案中，共聚物包含末端单元，其中末端单元各自独立地为聚合物的残基、连接基、免疫调节剂或其组合，并且共聚物具有通式结构(IV)：其中E和Q是末端单元，其中E和Q各自独立地为聚合物的残基、连接基、免疫调节剂或其任意组合。在一个方面，E或Q中的至少一个是至少一个连接基。连接基可以是含有叠氮基的连接基。含有叠氮基的连接基可以是：在另一方面，E或Q是免疫调节剂，并且免疫调节剂是抗原、TLR或其任意组合。在某些方面，免疫调节剂是通过连接基共价连接至聚合物的抗原，其中连接基是自降解连接基，所述连接基为：在又一个方面，W和Y各自独立地为聚丙烯酸酯如聚(丙烯酸)或聚(甲基丙烯酸)或聚(甲基丙烯酸羟丙酯)、聚丙烯酰胺、饱和聚烯烃、聚酰胺如聚(丙烯酰胺)或聚(甲基丙烯酰胺)、肽、多肽、通过开环易位聚合形成的不饱和烯烃、硅氧烷、聚硅氧烷、聚醚、多糖、聚唑啉如聚(乙基唑啉)、聚亚胺如(聚乙烯亚胺)、聚乙烯基衍生物如聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮或其任意组合，并且共聚物(I)为：在一个实例中，R1是乙氧基甲基(-CH2OCH2CH3)并且R2是游离胺(-NH2)。在另一个实例中，共聚物(I)是：其中q为1至100、1至50、2至20、和2至9。在一个实例中，R1为正丁基或乙氧基甲基(-CH2OCH2CH3)且R2为游离胺(-NH2)。如本文所述的共聚物(I)的p∶m之比为约10∶90至约20∶80以及其间的任何范围，包括11∶89、12∶88、13∶87、14∶86、15∶85、16∶84、17∶83、18∶82和19∶81，优选约16∶84。平均分子量为约30kDa至约80kDa及其间的任何重量，包括约31kDa、32kDa、33kDa、34kDa、35kDa、36kDa、37kDa、38kDa、39kDa、40kDa、41kDa、42kDa、43kDa、44kDa、45kDa、46kDa、47kDa、48kDa、49kDa、50kDa、51kDa、52kDa、53kDa、54kDa、55kDa、56kDa、57kDa、58kDa、59kDa、60kDa、61kDa、62kDa、63kDa、64kDa、65kDa、66kDa、67kDa、68kDa、69kDa、70kDa、71kDa、72kDa、73kDa、74kDa、75kDa、76kDa、77kDa、78kDa和79kDa(以及其中可导出的任何范围)；在一个实施方案中，平均分子量为约34kDa。在一些实施方案中，共聚物(I)可以进一步包含重复单元(V)：其中Y”是与W或Y键合的聚合物的单体单元；Z’包含至少一种TLR激动剂；并且p’为1至100000、1至50000、1至10000、1至1000、1至10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含结构(I)的共聚物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 US 62/234,3521.一种包含结构(I)的共聚物：其中：A包括结合抗原呈递细胞(APC)甘露糖受体的至少一个基团；Z包括至少一种Toll样受体(TLR)激动剂；W和Y各自独立地为聚合物的单体单元；m为10至150；和P为1至20。2.根据权利要求1所述的共聚物，其中A是包含甘露糖的化合物。3.根据权利要求2所述的共聚物，其中A衍生自甘露糖和N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺。4.根据权利要求1至3中任一项所述的共聚物，其中Z具有通用结构(II)：其中X是键合到所述TLR激动剂和Y的连接基。5.根据权利要求4所述的共聚物，其中X是杂原子、脂肪族基团、经取代的脂肪族基团、烷氧基、杂烷基、经取代的杂烷基、芳基、经取代的芳基、苄基、经取代的苄基、杂芳基、经取代的杂芳基、其任意组合或共价键。6.根据权利要求1至5中任一项所述的共聚物，其中所述TLR激动剂是TLR7激动剂、TLR8激动剂、TLR7/8激动剂或其任意组合。7.根据权利要求5所述的共聚物，其中所述TLR激动剂具有通用结构(III)：其中：R1和R2各自独立地为氢原子、卤素、烷基、经取代的烷基、杂烷基、经取代的杂烷基、环烷基、经取代的环烷基、杂环烷基、经取代的杂环烷基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基和烷氧基烷氧基烷基、氨基或羟基。8.根据权利要求7所述的共聚物，其中R2是游离胺(-NH2)。9.根据权利要求7至8中任一项所述的共聚物，其中R1是烷基或烷氧基烷基。10.根据权利要求9所述的共聚物，其中所述烷氧基烷基是乙氧基甲基(-CH2OCH2CH3)。11.根据权利要求9所述的共聚物，其中X是经取代的苄基并且Z为：12.根据权利要求9所述的共聚物，其中X是经取代的苄基并且Z为：13.根据权利要求9所述的共聚物，其中R1是C1至C6烷基。14.根据权利要求13所述的共聚物，其中所述C1至C6烷基是正丁基。15.根据权利要求14所述的共聚物，其中X是经取代的杂烷基并且Z为：其中q为2至9。16.根据权利要求1至15中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物包含末端单元，其中所述末端单元各自独立地为聚合物的残基、连接基、免疫调节剂或其组合。17.根据权利要求16所述的共聚物，其中所述共聚物具有通用结构(IV)：其中E和Q是末端单元并且各自独立地包含聚合物的残基、连接基、免疫调节剂或其任意组合。18.根据权利要求17所述的共聚物，其中E或Q中的至少一个包含至少一个连接基。19.根据权利要求18所述的共聚物，其中所述连接基包含叠氮化物官能团。20.根据权利要求19所述的共聚物，其中所述连接基为：21.根据权利要求18至20中任一项所述的共聚物，其中E或Q包括免疫调节剂。22.根据权利要求21所述的共聚物，其中所述免疫调节剂是抗原、TLR或其任意组合。23.根据权利要求22所述的共聚物，其中所述免疫调节剂是通过连接基共价连接至所述聚合物的抗原。24.根据权利要求23所述的共聚物，其中所述连接基是自降解型连接基。25.根据权利要求24所述的共聚物，其中所述连接基为：26.根据权利要求1至25中任一项所述的共聚物，其中W和Y各自独立地为聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、饱和聚烯烃、聚酰胺、肽、多肽、通过开环易位聚合形成的不饱和烯烃、硅氧烷、聚硅氧烷、聚醚、多糖、聚唑啉、聚亚胺、聚乙烯基衍生物的单体单元或其任意组合。27.根据权利要求26所述的共聚物，其中所述共聚物(I)是：28.根据权利要求27所述的共聚物，其中R1是乙氧基甲基(-CH2OCH2CH3)。29.根据权利要求27或28所述的共聚物，其中R2是游离胺(-NH2)。30.根据权利要求26所述的共聚物，其中所述共聚物(I)是：其中q为2至9。31.根据权利要求30所述的共聚物，其中R1是正丁基或乙氧基甲基(-CH2OCH2CH3)。32.根据权利要求30或31所述的共聚物，其中R2是游离胺(-NH2)。33.根据权利要求1至32中任一项所述的共聚物，其中p∶m的比率为10∶90至20∶80，或者为16∶84。34.根据权利要求1至33中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物的平均分子量为约30kDa至约80kDa，或者为34kDa。35.根据权利要求1至26中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物还包括重复单元(V)：其中：Y”是与W或Y键合的聚合物的单体单元；Z’包括至少一种TLR激动剂；和p’为1至20。36.根据权利要求35所述的共聚物，其中Y”是聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、饱和聚烯烃、聚酰胺、肽、多肽、通过开环易位聚合形成的不饱和烯烃、硅氧烷、聚硅氧烷、聚醚、多糖、聚唑啉、聚亚胺、聚乙烯基衍生物的单体单元或其任意组合。37.一种组合物，其包含权利要求1至36中任一项所述的共聚物。38.根据权利要求37所述的组合物，其中所述组合物还包含抗原。39.根据权利要求38所述的组合物，其中所述抗原与共聚物(I)、(IV)或(V)有效连接。40.根据权利要求39所述的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·A·哈贝尔，大卫·斯科特·威尔森，广末幸子，
申请(专利权)人：芝加哥大学，
类型：发明
国别省市：美国,US