含有氧化的胆固醇的药物递送系统技术方案

本文公开了脂质纳米颗粒及其组合物。示例性的纳米颗粒组合物包括可电离的脂质、磷脂、PEG

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有氧化的胆固醇的药物递送系统
相关申请信息
[0001]本申请要求于2019年1月17日提交的美国序列号62/793,671的优先权。前述申请特此以其整体通过引用并入本文中。关于联邦赞助研究的声明
[0002]本专利技术是在由国立卫生研究院授予的批准号为1RO1DE026941
‑
01A1、T32GM008433和T32EB021962下由政府支持而进行的。政府在本专利技术中具有某些权利。本专利技术的

[0003]本专利技术通常涉及药物递送系统及其使用方法。专利技术背景
[0004]使用RNA产生治疗蛋白或修饰基因表达是治疗疾病的有前景的方法。在局部和全身mRNA递送方面已经取得数个进展(K.A.Hajj,K.A.Whitehead,Nature Reviews Materials,2,17056(2017))。然而，将低剂量的mRNA递送至在器官和肿瘤微环境内的许多细胞类型仍然具有挑战性。鉴定能有效地将治疗性RNA递送至某些微环境中的细胞中的纳米颗粒是困难的，因为纳米颗粒倾向于优先靶向特定的细胞类型，例如，在肝脏中纳米颗粒优先靶向肝细胞。另外，在很大程度上，靶向微环境中的特定细胞类型的纳米颗粒是难以设计的，因为没有高通量的方法来研究在体内的纳米颗粒mRNA递送。
[0005]纳米药物中的这种普遍问题减缓了所有RNA疗法的发展，因为科学家被迫在体外进行高通量纳米颗粒测定，即使细胞培养物可能是复杂的体内微环境内进行递送的不良预测者(Paunovska,K.et al.,Nano Letters,18:2148
‑
2157(2018))。体内mRNA递送受脉动血流、异源性脉管系统和肾、脾、肝、淋巴和免疫系统清除的影响。条形码技术具有定量的脂质纳米颗粒(LNP)生物分布，这对于细胞质核酸递送是必需的，但不是足够的。更具体地，少于3％的到达靶细胞的药物可以逃逸到细胞质中，并且改变纳米颗粒是否逃逸到核内体中的基因可能随每种细胞类型而变化。
[0006]因此，需要更有效的纳米颗粒以靶向器官或肿瘤微环境中的特定细胞。
[0007]本专利技术的目的是提供用于将治疗剂和预防剂递送至各种器官微环境的组合物和方法。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供用于治疗和预防疾病(包括肝病)的纳米颗粒组合物。

技术实现思路

[0009]提供了用于将核酸递送至特定细胞或组织微环境的组合物。已经发现氧化的胆固醇可以改变纳米颗粒的向性。一个实施方案提供了含有氧化的胆固醇的纳米颗粒。另一个实施方案提供了含有一种或多种氧化的胆固醇的脂质纳米颗粒。示例性的纳米颗粒组合物包括可电离的脂质、磷脂、一种或多种PEG脂质和氧化的胆固醇。通过使用特定的氧化的胆固醇，可以将纳米颗粒的向性调整至所需的细胞类型或组织微环境。
[0010]另一个实施方案提供了纳米颗粒，例如含有在D甾醇环附近被羟基修饰的胆固醇的脂质纳米颗粒可以优先地将货物递送至肝脏内的非肝细胞。在一个实施方案中，纳米颗
粒组合物包括3,6
‑
双({4
‑
[双(2
‑
羟基十二烷基)氨基]丁基})哌嗪
‑
2,5
‑
二酮(CKK
‑
E12)、C
14
PEG
2000
或C
18
PEG
2000
和在D甾醇环附近被羟基修饰的氧化的胆固醇。氧化的胆固醇可以是20α
‑
羟基胆固醇、6
‑
酮基
‑
5α
‑
羟基胆固醇、7α
‑
羟基胆固醇、7β
‑
羟基胆固醇、7
‑
酮基胆固醇、7β,25
‑
二羟基胆固醇、27
‑
羟基胆固醇、25
‑
羟基胆固醇或它们的组合。
[0011]另一个实施方案提供了纳米颗粒组合物，其具有约30mol％至约80mol％可电离的脂质、约5mol％至约55mol％胆固醇、约10mol％至约35mol％磷脂和约0mol％至约20mol％PEG
‑
脂质。
[0012]另一个实施方案提供了装载有货物的所公开的纳米颗粒。所述货物可以是治疗剂或预防剂。在一个实施方案中，治疗剂是核酸，包括但不限于ssRNA,、dsRNA,、sgRNA,、mRNA,、shRNA,、siRNA,、miRNA,、ssDNA,、dsDNA、反义DNA或其组合。纳米颗粒可以具有约约20nm至约215nm的直径。在一个实施方案中，纳米颗粒可具有约约50nm至约100nm的直径。
[0013]另一个实施方案提供了含有一种或多种所公开的脂质纳米颗粒和药学上可接受的赋形剂的药物组合物。
[0014]另一个实施方案提供了将治疗剂或预防剂递送至有需要的个体的方法，该方法通过向所述个体施用一种或多种所公开的装载有治疗性核酸的脂质纳米颗粒组合物，所述治疗性核酸例如编码治疗性蛋白质的核酸，或抑制性核酸或酶核酸。所述方法可还包括施用第二治疗剂。在一个实施方案中，纳米颗粒优先将货物递送至肝脏中的细胞。
[0015]另一个实施方案提供了预防或治疗有需要的个体中的肝病的方法，其通过以有效预防或治疗肝病的量向所述个体施用一种或多种所公开的脂质纳米颗粒。脂质纳米颗粒可以以0.05mg/kg的剂量施用于个体。肝病可以是肝癌、肝硬化、非酒精性脂肪性肝病和酒精相关肝病。附图的简要说明
[0016]图1A是显示了胆固醇的不同甾醇变体的图示。图1B是可电离的标记物cKK
‑
E12的化学结构。图1C是胆固醇的化学结构。图1D是C
14
PEG
2000
的化学结构。图1E是C
18
PEG
2000
的化学结构。图1F是DOPE的化学结构。图1G是显示10种不同的脂质纳米颗粒设计的制剂比例的条形图。该图显示每种制剂中DOPE、脂质
‑
PEG、胆固醇和cKK
‑
E12的摩尔百分比。X
‑
轴表示制剂比例，以及Y
‑
轴表示脂质纳米颗粒的各组分的摩尔百分比。图1H是显示了对所公开的纳米颗粒进行条形码处理的工作流程的图示。图1I是显示了测试所公开的纳米颗粒的工作流程的图示。
[0017]图2A是显示定量化由所公开的纳米颗粒介导的mRNA递送的工作流程的图示。图2B是显示来自肝和脾的8种细胞类型中的tdTomato阳性细胞百分比的条形图。X
‑
轴代表细胞类型，以及Y
‑
轴代表tdTomato+细胞百分比。图2C是显示所有施用的脂质纳米颗粒的流体动力学直径的散点图。图2D是显示关于来自肝和脾的八种细胞类型的所有施用的脂质纳米颗粒的归一化递送的散点图。X
‑
轴代表细胞类型，Y
‑
轴代表归一化递送百分比。图2E显本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.脂质纳米颗粒组合物，其包含：可电离的脂质，磷脂，聚乙二醇，和氧化的胆固醇。2.如权利要求1所述的纳米颗粒组合物，其中所述可电离的脂质是3,6
‑
双({4
‑
[双(2
‑
羟基十二烷基)氨基]丁基})哌嗪
‑
2,5
‑
二酮(CKK
‑
E12)。3.如权利要求1
‑
2中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述磷脂是1,2
‑
二油酰基
‑
sn
‑
甘油基
‑3‑
磷酸乙醇胺(DOPE)。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述PEG是C
14
PEG
2000
或C
18
PEG
2000
。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述氧化的胆固醇在D甾醇环附近用羟基修饰。6.如权利要求1
‑
4中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述氧化的胆固醇选自20α
‑
羟基胆固醇、6
‑
酮基
‑
5α
‑
羟基胆固醇、7α
‑
羟基胆固醇、7β
‑
羟基胆固醇、7
‑
酮基胆固醇、7β,25
‑
二羟基胆固醇、27
‑
羟基胆固醇、25
‑
羟基胆固醇或它们的组合。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述组合物包含约30mol％
‑
约80mol％可电离的脂质、约5mol％
‑
约55mol％胆固醇、约10mol％
‑
约35mol％磷脂和约0mol％至约20mol％PEG
‑
脂质。8.如权利要求1
‑
7中任一项所述的纳米颗粒组合物，其还包含治疗剂或预防剂。9.如权利要求8所述的纳米颗粒组合物，其中所述治疗剂或预防剂被封装在所述脂质纳米颗粒内。10.如权利要求8所述的纳米颗粒组合物，其中所述治疗剂或预防剂是核糖核酸(RNA)。11.如权利要求10所述的纳米颗粒组合物，其中所述RNA是信使RNA(mRNA...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯，
申请(专利权)人：佐治亚技术研究公司，
类型：发明
国别省市：